Proces tepelného spracovania dosky z titánovej zliatiny Β21s

Zistilo sa, že zliatina titánu B21s má nielen vynikajúcu odolnosť proti oxidácii, ale aj odolnosť tejto zliatiny voči korózii je o jeden až dva rády lepšia v porovnaní s bežnou zliatinou titánu. Zliatina má dobrú plasticitu pri izbovej teplote v pevnom stave roztoku, takže má dobré pracovné vlastnosti za tepla a za studena a môže sa použiť na spracovanie plechových výrobkov z leteckého priemyslu. Hlavnými stabilizačnými prvkami zliatiny sú molybdén a rénium s vysokou teplotou topenia, vďaka čomu má zliatina dobrú odolnosť proti oxidácii a možno ju použiť na výrobu dielov na dlhodobé použitie v prostredí s vysokou teplotou až do 500 stupňov. V súčasnosti Spojené štáty používajú plech z titánovej zliatiny 21s na výrobu častí gondoly leteckého motora Boeing 777, ako aj vysokoteplotných častí raketoplánu a titánových kompozitných materiálov. Avšak systém spracovania tuhých roztokov na tvarovanie dosiek a systém starnutia používaný pre diely neboli uvedené.

Vzhľadom na to výskumníci študovali účinky rôznych teplôt tuhého roztoku na mikroštruktúru a mechanické vlastnosti platní z titánovej zliatiny 21s pri izbovej teplote a vybrali rôzne teploty starnutia na štúdium účinkov teplôt starnutia na izbovú teplotu a mechanické vlastnosti pri vysokej teplote. z platní z titánovej zliatiny 21s. Plech z titánovej zliatiny 21s.

Primárna titánová špongia, hliníkové bôby, hliníková medzizliatina germánia, titán-molybdénová medzizliatina a ďalšie suroviny sa homogénne zmiešajú a zlisujú a zvaria do samospotrebiteľských elektród a trikrát sa roztavia na 1000 kg vákuovej samospotrebiteľskej elektrickej oblúkovej peci na výrobu 21s . Hotové ingoty zo zliatin titánu a chemické zloženie ingotov sú v súlade s požiadavkami americkej normy ASTM B265. Ingoty sa zahrievajú v oblasti fázy a potom sa kujú v oblasti fázy (+) za vzniku dosiek s rozmermi 60 mm x 400 mm x 600 mm. Plocha sa potom valcuje za tepla vo fázovej zóne (+) na hrúbku 6 mm. Nakoniec boli dosky valcované za studena na hrúbku 2 mm a testované po morení a očistení povrchu. Na štúdium teploty tuhého roztoku a starnutia boli vybrané štyri teploty tuhého roztoku (800, 815, 830 a 845 stupňov x 10 minút, chladenie vzduchom) a tri teploty starnutia (550, 600 a 680 stupňov x 8 h, chladenie vzduchom). Vplyv teploty na mikroštruktúru a mechanické vlastnosti dosky z titánovej zliatiny 21s. Výsledky testu sú nasledovné:

(1) 21s doska z titánovej zliatiny vo vysokoteplotnom pevnom roztoku, so zvýšením teploty tuhého roztoku klesá pevnosť tuhého roztoku a zvyšuje sa plasticita.

(2) Pevný roztok a mechanické vlastnosti starnutia plechu z titánovej zliatiny majú veľký vzťah s výberom teploty starnutia. So zvyšujúcou sa teplotou starnutia sa znižuje pevnosť zliatiny a zvyšuje sa plasticita.

(3) 21s plech z titánovej zliatiny môže získať požadovanú plasticitu spracovania pri izbovej teplote po tuhom roztoku pri 845 stupňoch. Po starnutí pri 600 stupňoch môže pevnosť v ťahu pri izbovej teplote dosiahnuť viac ako 1200 MPa a predĺženie sa môže udržiavať na viac ako 10%. Medzitým jeho pevnosť v ťahu pri vysokej teplote 500 stupňov môže dosiahnuť viac ako 700 MPa.