Vananemistemperatuuri mõju Ti{0}}AL-7Nb titaanisulamist sepistatud vardadele
Ti-6AL-7Nb titaanisulamit kasutatakse selle suurepäraste mehaaniliste omaduste, korrosioonikindluse ja biosobivuse tõttu laialdaselt kosmose-, meditsiini- ja keemiatööstuses. Vananemine on oluline protsess Ti-6AL-7Nb sulami tugevuse ja kõvaduse parandamiseks. Vananemistemperatuuril on suur mõju sulami mikrostruktuurile ja mehaanilistele omadustele. Selles uuringus uuriti vananemistemperatuuri mõju Ti-6AL-7Nb titaanisulamist sepistatud varraste mikrostruktuurile ja omadustele.
katse protseduur
Vananevad kasvajad: pärast titaanisulami Ti-6AL-7Nb kõrgel temperatuuril vananemist muutub terade sees sadestunud faas, mis võib põhjustada terade kasvu ja dislokatsioonitiheduse suurenemist. Need muutused põhjustavad vananevaid kasvajaid, mis suurendavad materjali jäikust ja tugevust.
Terade kasv: kõrgel temperatuuril vananemine võib põhjustada terade kasvu, mis võib mõjutada materjali mehaanilisi omadusi. Suurenenud terad võivad kaasa tuua materjali mehaaniliste omaduste vähenemise, kuid mõnel juhul võivad need ka suurendada materjali tugevust.
Faasimuundumine: Ti-6AL-7Nb titaanisulami mõned sadestunud faasid võivad kõrgel temperatuuril vananemise ajal läbida faasimuutuse. See faasimuutus võib põhjustada muutusi kristallvõre struktuuris, mõjutades seeläbi materjali omadusi.
Korrosioonikindlus: Ti-6AL-7Nb titaanisulami korrosioonikindlust võib mõjutada vananemistemperatuur. Mõned vananemistöötlused võivad põhjustada sulamis teatud elementide jaotumise tera piiridel, mõjutades seeläbi selle vastupidavust korrosioonile.
Termiline stabiilsus: Ti-6AL-7Nb titaanisulami termilist stabiilsust võib mõjutada ka vananemistemperatuur. Õige vananemistöötlus võib parandada sulami stabiilsust kõrge temperatuuriga keskkondades.
Ti-6AL-7Nb sulamist vardad sepistatakse temperatuuril 950 kraadi, vähendades 60%. Seejärel jagati sepistatud vardad kolme rühma ja allutati 2 tunniks erinevatele vananemistemperatuuridele vastavalt 500 kraadi, 550 kraadi ja 600 kraadi. Proovide mikrostruktuuri ja mehaanilisi omadusi iseloomustati optilise mikroskoopia, röntgendifraktsiooni ja tõmbekatsega.
Tulemused ja arutlus
Tulemused näitavad, et Ti-6AL-7Nb-sulami struktuur pärast sepistamist koosneb võrdseteljelistel faasidest ja helbelisest + faasist. Pärast vananemist muutuvad faasiosakesed jämedaks ja helbeline + faas muutub võrdseks faasiks. Mida kõrgem on vananemistemperatuur, seda ilmsem on -faasiosakeste karestumine ja helbeliste + faaside muutumine. Lisaks näitab XRD analüüs, et vananemistemperatuuri tõustes (002) tipu intensiivsus väheneb ja (200) tipu intensiivsus suureneb, mis näitab, et vananemistemperatuuri tõustes faasi sisaldus väheneb ja faasi sisaldus väheneb. faas suureneb koos temperatuuriga.
Tõmbekatsed näitavad, et vananemistemperatuuri tõustes proovide lõplik tõmbetugevus (UTS) ja voolavuspiir (YS) suurenevad, samal ajal kui elastsus väheneb. 600 kraadi vanuse proovi UTS ja YS saavutasid maksimaalsed väärtused vastavalt 1370 MPa ja 1260 MPa, mis olid 36% ja 25% kõrgemad kui 500 kraadi vanuses proovis. Vananemistemperatuuri tõustes aga väheneb venivus 12,5%-lt 4,3%-le, mis näitab, et sulami plastilisus väheneb vananemistemperatuuri tõustes.
Kokkuvõtteks
Kokkuvõtteks võib öelda, et vananemistemperatuuril on oluline mõju Ti-6AL-7Nb titaanisulamist sepistatud varraste struktuurile ja omadustele. Vananemistemperatuuri tõus toob kaasa -faasiliste osakeste jämestumise, lamell+faasi muutumise, -faasisisalduse vähenemise ja -faasisisalduse suurenemise. Lisaks suurenevad vananemistemperatuuri tõustes proovide UTS ja YS, samas kui pikenemine väheneb. Uurimistulemused annavad kasulikke juhiseid Ti-6AL-7Nb titaanisulami vananemisprotsessi optimeerimiseks.
