Vpliv procesnih parametrov vročega izostatičnega stiskanja na organizacijo in lastnosti titanove zlitine TA15

Titanova zlitina TA15 je nekakšna skoraj alfa titanova zlitina z visoko vsebnostjo aluminija, ki jo je neodvisno razvila Kitajska in se lahko uporablja za dolgotrajno uporabo pri 540 stopinjah. Njegova nominalna sestava je Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V. Zlitina ima odlično odpornost proti lezenju, odpornost proti koroziji in učinkovitost pri varjenju ter se pogosto uporablja pri izdelavi strukturnih delov za različne tipe letal, motorjev in projektilov. Tehnologija vročega izostatičnega stiskanja praškaste metalurgije lahko uresniči integrirano oblikovanje titanove zlitine, njen fini kristal in nobena značilnost ločevanja lahko omogoči, da deli pridobijo odlične organizacijske lastnosti, da se izognejo taljenju in vlivanju, odprtemu kovanju gredic in drugim visokoenergijskim procesom. skoraj neto oblikovanje lahko bistveno izboljša stopnjo izkoriščenosti titanove zlitine.

Raziskave vročega izostatičnega stiskanja titanove zlitine TA15 se osredotočajo predvsem na dva vidika, na eni strani kot sredstvo za odpravo notranjih metalurških napak litja zlitine TA15, preučevanje različnih vročih izostatičnih stiskalnih stanj lastnosti zlitine ZTA15 in organizacijo zakona sprememba; na drugi strani pa uporaba metode praškaste metalurgije za pripravo zlitine TA15, praškaste titanove zlitine TA15 s postopkom vročega izostatičnega stiskanja, preučevanje razvoja organizacije in sprememba delovanja. Študija razvoja njegove organizacije in sprememb delovanja. Trenutno je malo poročil o sistematičnem preučevanju učinkov parametrov vročega izostatičnega stiskanja na organizacijo in lastnosti.

V tej študiji se metoda nadzorovane spremenljivke uporablja za izvajanje visokotemperaturnih in visokotlačnih vročih izostatičnih preskusov stiskanja na prahu iz titanove zlitine TA15 istega obsega velikosti delcev, pri čemer se izberejo različne obremenitvene temperature termične sklopke, časi zadrževanja in vrednosti tlaka ter karakteriziranje mikrostrukture zlitin in določanje povprečne velikosti zrn, za pridobitev učinkov temperaturne in tlačne sklopke na razvoj mikrostrukture in lastnosti prahu titanove zlitine ter za pridobitev rezultatov razvoja mikrostrukture in lastnosti prahu pri različnih temperaturah. , pritiski in zadrževalni časi. Razvoj mikrostrukture in krivulje delovanja titanove zlitine v prahu pri različnih pogojih temperature, tlaka in časa zadrževanja so pridobljene, da se zagotovi referenca za razvoj vročih izostatičnih oblikovalnih delov zlitine TA15 za aplikacije v vesolju.

Uporabljen je originalni sferični atomiziran prah iz titanove zlitine TA15, specifična sestava je prikazana v tabeli 1, sferičnost je večja ali enaka 99 % in uporabljen je tulec iz ogljikovega jekla, katerega velikost je ϕ60 mm×100mm, prašek se enakomerno napolni v tulec iz ogljikovega jekla, varjenje tesnila se izvaja na cilindričnem tulcu, temperatura ogrevanja pri varjenju tesnila je 600 stopinj, vakuum pa se povleče na {{6 }}Oče. Tesnilno zvarjen tulec je podvržen preskusu stiskanja v peči za vroče izostatično stiskanje, pri čemer se določijo temperatura, čas zadrževanja, tlak in trije nizi preskusnih pogojev, kot so temperatura, tlak in čas zadrževanja. Po tesnjenju in varjenju je bila ovojnica stisnjena v vroči izostatični stiskalni peči, preskus pa je bil izveden na podlagi temperature, časa zadrževanja, tlaka in treh sklopov parametrov: (1) temperatura je bila nastavljena na 910 stopinj, 930 stopinj in 950 stopinja, čas je bil 180 min, tlak pa 130 MPa; (2) tlak je bil nastavljen na 110 stopinj, 130 stopinj in 150 MPa, čas pa je bil 180 minut; (3) čas je bil nastavljen na 90 stopinj, 180 minut in 240 minut, temperatura je bila nastavljena na 930 stopinj, tlak pa je bil 130 MPa. Vrstični elektronski mikroskop JSM-6630LV je bil uporabljen za opazovanje in karakterizacijo mikrostrukture in morfologije zlitine TA15, statistika in analiza razmika lamel in enakoosne vsebnosti zrn pa je bila izvedena s programsko opremo IPP ter mehanske lastnosti zlitine vzorci so bili testirani z mehanskim testerjem 5887-E2-GE z obremenitvijo, večjo od 500 N, in natezno hitrostjo 0.45-4,5 mm/min, rezultati preskusa pa so bili vzeti iz petih vzorcev z obremenitvijo večjo od 500N in natezno hitrostjo 0.45-4.5mm/min, rezultati testa pa so bili vzeti iz petih vzorcev z obremenitvijo večjo od 500N. Rezultati testa so bili povprečeni na 5 vzorcih.
Zaključek

(1) Natezna trdnost in meja tečenja zlitine TA15 kažeta spremembo naraščanja in nato padanja s povečanjem tlaka v peči, časa zadrževanja in temperature, medtem ko raztezek in krčenje preseka kažeta trend zmanjševanja in nato naraščanja s povečanjem tlaka in časa ter pada z naraščanjem temperature.

(2) Ko je postopek vročega izostatičnega stiskanja 930 stopinj × 130 MPa × 3h, je zlitina TA15 tipična mrežasta organizacija z nizko vsebnostjo razmika letev in enakoosnih zrn ter mehanskimi lastnostmi gredice, pridobljene iz zlitine TA15, pri sobni temperaturi. lahko doseže raven homogenih odkovkov s povprečno vrednostjo natezne trdnosti do 952,3 MPa, povprečno vrednostjo raztezka do 17,1 % in mejo tečenja 866.3 MPa, s krčenjem preseka 47,9 %. Povprečna vrednost natezne trdnosti je do 952,3MPa, povprečna vrednost raztezka je do 17,1%, meja tečenja je 866.3MPa in krčenje preseka je 47,9%.