Aloi titaniwm BT16 ar gyfer perfformiad clymwr pennawd oer

Datblygwyd Ti-3AI{{1}Mo-4.5V aloi titaniwm (BT16) gan Sefydliad Ymchwil Aloi Ysgafn Rwsia. Mae'n fath newydd cryfder uchel o aloi titaniwm dau gam nodweddiadol. Mae ganddo briodweddau mecanyddol rhagorol ac eiddo ffurfio pennawd oer. Prif nodweddion y cynnyrch lled-orffen aloi hwn yw gwifrau a bariau wedi'u rholio a'u tynnu â diamedr o 4 i 10 mm, y gellir eu defnyddio i gynhyrchu sgriwiau, bolltau, rhybedion a chaewyr hedfan eraill trwy bennawd oer.

Nodweddion aloi titaniwm BT16 yw: mae'n cynnwys swm bach o Al, llawer iawn o elfen -stabilizing (Mo), mae cyfernod sefydlogrwydd -phase K mor uchel â 0.8, mae'r cynnwys -phase yn tua 25% ~ 30%, ac mae ganddo berfformiad uchel yn y cyflwr annealed neu quenched. sefydlogrwydd. Plastigrwydd, er bod gan yr ateb solet + aloi heneiddio gryfder uwch, nid yw'r plastigrwydd yn gostwng yn sylweddol. Y prif gyfnodau pontio sy'n ymddangos mewn aloion titaniwm yn ystod triniaeth wres yw ′ cyfnod, ″ cyfnod a quenching heneiddio cyfnod.

Mae Rwsia yn defnyddio gwifren aloi BT16 annealed ar gyfer pennawd oer i gynhyrchu caewyr hedfan. Mae ysgolheigion domestig a thramor wedi cynnal ymchwil helaeth ar y broses anelio, microstrwythur, strwythur cyfnod a phriodweddau mecanyddol aloi titaniwm BT16. Mae angen yr oriau a'r costau llafur isaf ar glymwyr cryfach anffurfiad oer wedi'u gwneud o aloi BT16 a gellir eu defnyddio am gyfnod amhenodol o dan 160 gradd; gall caewyr wedi'u gwneud o aloi BT16 oed ateb weithredu ar dymheredd hyd at 350 gradd.

Er mwyn darparu sail ddamcaniaethol a data arbrofol ar gyfer ymchwil pellach ac optimeiddio aloi titaniwm BT16 a'i gymwysiadau, defnyddiodd ymchwilwyr microsgopeg optegol (OM), sganio microsgopeg electron (SEM), ac ati i astudio esblygiad strwythur sefydliadol titaniwm BT16 aloi yn ystod y broses gynhyrchu. (SEM) a microsgopeg electron trawsyrru (TEM). A dylanwad y broses trin gwres ar briodweddau mecanyddol gwifren aloi.

Defnyddiwyd gwifren aloi titaniwm BT16 â diamedr o 6.5 mm yn yr arbrawf, a dangosir ei gyfansoddiad cemegol yn Nhabl 1. Y broses baratoi o wifren aloi yw: castio ingot → blancio → ffugio → rholio. Yn gyntaf, defnyddir dwy ffwrnais toddi electrod traul gwactod i gael ingotau aloi titaniwm Φ210mm BT16, ac yna caiff y biledau eu torri. Y tymheredd cychwyn yw 1150 gradd, mae'r tymheredd diwedd yn cael ei reoli tua 800 gradd, ac yna'n cael ei ffugio'n boeth i mewn i wialen wifren â diamedr o 7.5mm. Triniaeth anelio derfynol: 780 gradd am 2 awr, oeri ffwrnais i 550 gradd, ac yna oeri aer. Cafodd wyneb y wialen weiren anelio ei sgleinio i baratoi ar gyfer yr arbrawf pennawd oer.

Arsylwyd a dadansoddwyd samplau gwifren aloi titaniwm BT16 a phennawd oer gan ddefnyddio microsgop optegol trawsyrru ac adlewyrchiad unionsyth LEICA DM2500M (OM), microsgop electron trawsyrru JEOL JEM?2100 (TEM) a microsgop electron sganio cydraniad uchel JEOL JSEM?7001F (SEM). dadansoddi. Y gymhareb cyrydiad cemegol yw 2.5mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89.5mLH2O. Mae canlyniadau'r profion fel a ganlyn:

(1) System anelio gwifren aloi BT16 yw: 760 ~ 830 gradd, 2 awr +550 gradd, oeri aer. Mae priodweddau mecanyddol y wifren a gafwyd fel a ganlyn: σb yw 870 i 935MPa, δ yw 22% i 25%, a ψ yw 62% i 65%. Mae ei anffurfiad pennawd oer yn cyrraedd 80%. Mae'r strwythur aloi ar ôl anelio yn cynnwys cyfnod equiaxed cynradd, ychydig bach o gyfnod stribedi byr a chyfnod rhynggroenynnol.

(2) Ar ôl ateb solet (oeri aer) + heneiddio, mae'r strwythur aloi yn cynnwys cyfnod a chyfnod cynradd equiaxed afreolaidd, ac mae cyfnod ′ tebyg i nodwydd yn gwaddodi; ar ôl ateb solet (quenching) + heneiddio, mae'r aloi yn cynnwys cyfansoddiad cyfnod equiaxed. Mae'r strwythur dau gyflwr sy'n cynnwys y cyfnod cynradd a'r cyfnod rhyng-gronynnog yn cynnwys cyfnod cynradd, cyfnod rhyng-gronynnog a chyfnod tebyg i nodwydd wedi'i waddodi o fewn y cyfnod.