GR5-titaanilevyn metallografinen rakenne ja mekaaniset ominaisuudet

Kotimaisten ilmailu- ja avaruusalan tuotteiden uudistumisen myötä Ti6Al4V-titaaniseoksesta valmistettujen titaanilevyjen kysyntä kasvaa, mikä asettaa yhä korkeampia vaatimuksia myös niiden erilaisille mekaanisille ominaisuuksille ja muokattavuudelle. Laadukkaat, suuret titaanilaatat ovat avain suurikokoisten Ti6Al4V-titaaniseoksesta valmistettujen titaanilevyjen menestyksekkääseen valmistukseen. Tutkijat tutkivat pääasiassa leveiden laattojen eri muodonmuutosvyöhykkeiden mikrorakenteellisia eroja tavoitteenaan parantaa Ti6Al4V-titaaniseoksesta valmistettujen hienorakeisten laattojen valmistuskypsyyttä ja massatuotannon vakautta sekä valmistautua myöhempään korkealaatuisten hienorakeisten leveiden laattojen valssaukseen. . Leveät titaanilevyt luovat organisaation perustan.

Ti6Al4V-titaaniseoksella (kotimainen laatuluokka GR5) on kohtalainen huoneenlämpötilan ja korkeiden lämpötilojen lujuus, hyvä virumiskestävyys ja lämmönkestävyys, hyvä väsymiskyky ja halkeamien kasvun kestävyys (merivedessä) sekä hyvä murtolujuus ja lämpöstabiilisuus. Suolajännityskorroosionkestävyys, sopii muovaukseen erilaisilla painekäsittelymenetelmillä sekä erilaisilla hitsaus- ja mekaanisilla työstömenetelmillä. Yleisenä materiaalina Ti6Al4V-titaaniseosta on käytetty laajalti ilmailu- ja siviiliteollisuudessa. Testiin valittiin teollisesti valmistetut suurikokoiset Ti6Al4V-titaaniseoksesta valmistetut harkot. Sulatettu 3 kertaa tyhjiökäyttöisessä kaariuunissa. Kuorinnan jälkeen harkon ylä-, keski- ja alaosasta otettiin näytteitä kemiallisen koostumuksen testaamiseksi. Kolmen näytteen mittaustietojen keskiarvo on (massaosuus, %): Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, Ti-tasapaino. Voidaan nähdä, että pääkomponenttielementeillä Al ja V sekä epäpuhtauselementeillä Fe ja O Ti6Al4V-titaaniseoksessa teollisuuslaatuisessa suurikokoisessa valanteessa on hyvä sisältötasaisuus eikä segregaatiota, jotka täyttävät korkeaseosteisen teräksen koostumuksen tasaisuusvaatimukset. Laadukkaat, isokokoiset taulut.
Teräsharkko on taottu laattakaikkoon käyttämällä usean palon aiheuttamaa vapaata taontaprosessia. Taontalaite on 45MN nopea taontakone. Valmiin laatan koko takomisen jälkeen on 150mm × 1060mm × 1500mm. Leikkaa levy poikkileikkaukseltaan noin 100 mm levyn reunasta, tarkkaile levyn sivuttaista pienen suurennoksen rakennetta ja lajittele se standardin GJB2505A-2008 mukaan. Ota tarvittaessa metallografisia näytteitä ja vetonäytteitä titaanilaatan eri kohdista. Metallografinen rakenne on tarkastettu ja luokiteltu standardin GJB1538A{10}} mukaisesti. Leikatut vetonäyteaihiot lämpökäsiteltiin. Lämpökäsittelyprosessi on 810 astetta /1,5h/AC. Lämpökäsittelynäytteet ovat GB/T228-2008-standardin mukaisia.

(1) Titaanilevyn eri osien huoneenlämpötilan vetoominaisuudet täyttävät indeksivaatimukset ja ovat suhteellisen rikkaita. Vetolujuus on yli 100 MPa korkeampi kuin standardivaatimukset, myötöraja on yli 87 MPa korkeampi kuin standardiarvo, ja venymällä ja alueen kutistumisella on myös tietty marginaali. Lujuusindeksin mittaustiedoissa on pienin hajonta ja venymäindeksin ero on pieni, mikä viittaa siihen, että taontaprosessilla saavutetaan hyvä laatanmuodostuksen tasaisuus.
(2) Titaanilevyn poikittaissuuntainen pienen suurennoksen rakenne on sumea kide, mikä osoittaa, että takomalla on hyvä taontaläpäisevyys, rakeet ovat täysin rikki ja rakenteellisen hienostuneisuuden aste on korkea.
(3) Titaanilaatan poikittaismikrorakenne on pääosin tasaakselinen rakenne, ja laatan keskellä olevan primäärin keskikoko on hieman suurempi kuin muiden osien. Syynä rakenteelliseen eroon on se, että laatan ytimen muodonmuutos on pienempi kuin muiden osien ja rakeiden sirpaloitumisaste on suhteellisen alhainen. Titaanilaatan pitkittäistä mikrorakennetta hallitsevat pitkät primäärinauhat. Metallin virtaviivat muodonmuutos- ja venymissuunnissa ovat ilmeisiä, rakeet ovat hienoja ja tasaisia ​​ja rakenteen sakeus jokaisessa näytteenottokohdassa on hyvä.