Proprjetajiet mekkaniċi ta ' Forgings ta ' liga tat-titanju TC11
Proprjetajiet mekkaniċi ta ' Forgings ta ' liga tat-titanju TC11
Effett ta 'Mikrostruttura fuq Proprjetajiet Mekkaniċi ta' Forgings ta 'Liegi tat-Titanju TC11
Liga tat-titanju TC11 tappartjeni għal liga tat-titanju tat-tip martensitic plus tas-saħħa tas-sħana, u l-kompożizzjoni nominali tagħha hija Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si. Għandu qawwa għolja, prestazzjoni tajba fit-temperatura medja, reżistenza tajba għall-korrużjoni u reżistenza għall-għeja. Għandu l-vantaġġi ta 'saħħa għolja u jista' jissaħħaħ bi trattament bis-sħana. Huwa l-materjal ewlieni għall-manifattura ta 'magni ta' l-ajru, diski u xfafar tal-kompressur bi pressjoni għolja, u jintuża wkoll biex jimmanifattura komponenti importanti li jġorru l-pressjoni fuq inġenji ta 'l-ajru. L-istruttura interna tal-liga tiddetermina l-prestazzjoni finali tagħha, u taħlita raġonevoli ta 'struttura u morfoloġija tista' ttejjeb ħafna l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal. F'dan id-dokument, mikrostrutturi tal-fibra differenti nkisbu billi ddisinjaw proċessi differenti ta 'proċessar termali u trattament tas-sħana, u l-effett tal-mikrostruttura fuq il-proprjetajiet tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra tal-forġa TC11 ġie studjat u analizzat.
1. Materjali u metodi tat-test
Il-materjal użat fit-test huwa bar ta 'liga tat-titanju TC11, u l-punt ta' trasformazzjoni huwa 1005 grad -1010 grad. Il-materja prima użata fit-test hija ppreparata minn proċessi ta 'proċessar termali jew trattament bis-sħana differenti biex jinkisbu mikrostrutturi differenti. Juri li l-aġent korrużiv użat fl-istruttura metallografika huwa 10 fil-mija HF flimkien ma '30 fil-mija HNO3 flimkien ma' 70 fil-mija H2O. U uża softwer Image-ProPlus biex tikkaratterizza b'mod kwantitattiv il-kontenut tal-fażi primarja: imbagħad ittestja l-proprjetajiet tat-tensjoni f'temperatura tal-kamra. It-test sar fuq il-magna tal-ittestjar tal-materjal tat-tip 1185.
2. Riżultati tat-test u diskussjoni
2.1 Influwenza fuq il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'TC11
Figura 1turi l-mikrostruttura ittemprat ta 'TC11 b'kontenut equiaxed differenti. Il-kontenut tal-fażi primarja kienu kkaratterizzati b'mod kwantitattiv mis-softwer Image-ProPlus. Il-kontenuti tal-fażi equiaxed kienu 44 fil-mija, 39 fil-mija, 32 fil-mija, u 40 fil-mija f'sekwenza. Jista 'jidher mill-Figura 1 li l-kontenuti tal-fażijiet primarji H1, H2 u H3 juru xejra ta' tnaqqis; il-kontenut tal-fażi equiaxed H4 huwa bejn wieħed u ieħor l-istess bħal dak ta 'H2, iżda d-daqs u d-distribuzzjoni tiegħu huma differenti. Id-daqs tal-qamħ ġewwa l-kampjun H2 huwa uniformi, filwaqt li l-kampjun H4 għandu "struttura ta 'sett doppju" ovvju, u hemm żewġ livelli ta' daqs ta 'ħbub equiaxed.
Figura 2turi r-relazzjoni korrispondenti bejn il-proprjetajiet tat-tensjoni tas-serra u l-kontenut tal-fażi equiaxed ta 'tliet forġar tat-titanju TC11 H1, H2, u H3. Jista 'jidher mill-Figura 2 li biż-żieda tal-kontenut tal-fażi equiaxed, is-saħħa tal-materjal tonqos u l-plastiċità tiżdied ftit. Dan huwa minħabba li maż-żieda tal-kontenut tal-fażi equiaxed fil-materjal, il-kontenut ta '-transformant jonqos, li jirriżulta fi tnaqqis fil-kontenut ta' l-interface / fażi, li jdgħajjef l-effett pinning ta 'dislocations, inaqqas is-saħħa tal-materjal, u jtejjeb il-plastiċità tal-materjal. ; Barra minn hekk, biż-żieda tal-kontenut tal-fażi equiaxed, l-effett tad-distribuzzjoni tal-elementi tal-liga ġewwa l-materjal jintensifika, li jfisser li l-kontenut Al tal-folja fit-transformer jonqos f'dan iż-żmien, li jirriżulta fi tnaqqis fis-saħħa tal- -transformer, li mbagħad iwassal għal żieda fis-saħħa ġenerali. jonqos, filwaqt li peress li l-plastiċità tal-materjal mhix affettwata mill-imġieba li tagħti, tiddependi prinċipalment fuq id-daqs tal--clusters. Għalhekk, l-effett tad-distribuzzjoni tal-element tal-liga fuq il-plastiċità huwa żgħir ħafna; finalment, biż-żieda tal-kontenut tal-fażi equiaxed, il-kompatibilità tad-deformazzjoni tal-materjal tiżdied, li tirriżulta f'żieda żgħira fil-plastiċità. L-effett magħqud ta 'dawn it-tliet jirriżulta fi tnaqqis fis-saħħa tal-materjal u żieda żgħira fil-plastiċità b'żieda fil-kontenut tal-fażi ekwiaxe.
Tabella 1juri l-paragun tal-proprjetajiet tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra ta 'H2 u H4. Jista 'jidher mit-Tabella 1 li s-saħħa tar-rendiment u t-titwil tal-kampjun H4 huma sinifikament aħjar minn dawk ta' H2, u s-saħħa tat-tensjoni u t-tnaqqis taż-żona huma bażikament l-istess. Jista 'jidher mill-analiżi tal-mikrostruttura li d-daqs medju tal-qamħ tal-kampjun H4 huwa iżgħar minn dak tal-kampjun H2. Skont il-formula Hall-Petch: wieħed jista 'jara li iktar ma jkun żgħir id-daqs medju tal-qamħ, iktar ikun għoli s-saħħa tal-produzzjoni tal-materjal. Dan huwa minħabba li n-numru ta 'konfini tal-qamħ jiżdied f'dan iż-żmien, li jirriżulta f'żieda fir-reżistenza tal-moviment ta' dislokazzjoni, li żżid ir-reżistenza għad-deformazzjoni tal-metall; min-naħa l-oħra, it-tnaqqis fid-daqs medju tal-qamħ ifisser li n-numru ta 'ħbub jiżdied, li jirriżulta f'deformazzjoni plastika tal-materjal Jista' jkun imxerred f'aktar ħbub, sabiex il-koordinazzjoni tad-deformazzjoni tal-materjal tiżdied, li tirriżulta f'żieda fil- titwil.
2.2 L-effett tal-lamella sekondarja fuq il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'TC11
Fil-Figura 3, H5 u H6 huma l-mikrostrutturi wara li jitkessħu b'mezzi differenti ta 'tkessiħ fl-istess temperatura ta' ttemprar. Il-karatterizzazzjoni kwantitattiva tal-kontenut tal-fażi primarja mis-softwer Image-ProPlus turi li l-kontenut tal-fażi huwa bejn wieħed u ieħor l-istess, madwar 30 fil-mija, u d-daqs tal-maniġer huwa madwar 14.8um. Jista 'jidher mill-Figura 3 li l-kampjuni H5 u H6 għandhom morfoloġija ta' fażi ovvja fil-lamellae sekondarja. Il-fażi tal-lamellae sekondarja fil-kampjun H5 hija forma ta 'virga qasira, bi proporzjon iżgħar tal-aspett; il-lamellae sekondarja fil-kampjun H6 huma forma ta 'labra fina, u l-proporzjon tal-aspett huwa ogħla minn dak tal-kampjun H5.
Tabella 2 turi t-tqabbil tal-proprjetajiet tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra ta 'H6 u H5. Jista 'jidher mit-Tabella 2 li s-saħħa tal-kampjun H6 hija sinifikament aħjar minn dik tal-kampjun H5, iżda t-titwil tagħha u t-tnaqqis taż-żona huma kemmxejn imnaqqsa.
Fil-każ ta 'ċertu kontenut, il-proporzjon ta' -transformer huwa wkoll iffissat kif xieraq. Ġeometrikament, l-erja tal-wiċċ sferika hija l-iżgħar għall-istess volum. Peress li l-folja ġewwa l-transformer hija aktar maqlugħa mill-forma equiaxed, jiġifieri, l-akbar il-proporzjon tal-aspett, l-ogħla proporzjon tal-erja tal-wiċċ, u l-akbar l-interface tal-fażi. L-effett tal-pinning tal-interface tal-fażi fuq id-dislokazzjonijiet jillimita ż-żlieq tad-dislokazzjonijiet ġewwa l-ħbub, li jirriżulta f'żieda fir-reżistenza tad-dislokazzjonijiet meta jiċċaqilqu, li żżid ir-reżistenza għad-deformazzjoni tal-metall, u b'hekk iżżid is-saħħa tal-materjal u tnaqqas tagħha plastikità.
3. Konklużjoni
(1) Biż-żieda tal-kontenut tal-fażi, is-saħħa tal-materjal tonqos u l-plastiċità tiżdied ftit; it-tnaqqis tad-daqs medju tal-qamħ tal-fażi equiaxed huwa ta 'benefiċċju biex tittejjeb il-plastiċità qawwija tal-materjal.
(2) Biż-żieda tal-proporzjon tal-aspett tal-fażi tal-lamellae sekondarja, is-saħħa tal-materjal tiżdied u l-plastiċità tonqos.
