סגסוגת טיטניום BT16 לביצועי אטב כיוון קר

סגסוגת טיטניום Ti-3AI-5Mo-4.5V (BT16) פותחה על ידי המכון הרוסי למחקר סגסוגת קלה. זהו סוג חדש בעל חוזק גבוה של סגסוגת טיטניום דו פאזית טיפוסית. יש לו תכונות מכניות מצוינות ותכונות של יצירת כותרת קרה. המאפיינים העיקריים של מוצר סגסוגת חצי מוגמר זה הם חוטים ומוטות מגולגלים ונמשכים בקוטר של 4 עד 10 מ"מ, אשר ניתן להשתמש בהם לייצור ברגים, ברגים, מסמרות ומחברי תעופה אחרים דרך כיוון קר.

המאפיינים של סגסוגת טיטניום BT16 הם: היא מכילה כמות קטנה של Al, כמות גדולה של אלמנט מייצב (Mo), מקדם היציבות-פאזה K גבוה כמו 0.8, תכולת ה-phase היא בערך 25% ~ 30%, ויש לו ביצועים גבוהים במצב חישול או מרווה. יַצִיבוּת. גמישות, למרות שלתמיסה המוצקה + סגסוגת יישון יש חוזק גבוה יותר, הפלסטיות לא יורדת משמעותית. שלבי המעבר העיקריים המופיעים בסגסוגות טיטניום במהלך טיפול בחום הם "פאזה", "פאזה ושלב היישון מרווה.

רוסיה משתמשת בחוט סגסוגת BT16 מחושל לכיוון קר לייצור מחברים תעופה. חוקרים מקומיים וזרים ערכו מחקר מקיף על תהליך החישול, מבנה המיקרו, מבנה הפאזה והתכונות המכניות של סגסוגת טיטניום BT16. מחברים מחוזקים בדפורמציה קרה עשויים מסגסוגת BT16 דורשים את שעות העבודה והעלויות הנמוכות ביותר וניתן להשתמש בהם ללא הגבלת זמן מתחת ל-160 מעלות; מחברים עשויים מסגסוגת BT16 מיושנת בתמיסה יכולים לפעול בטמפרטורות של עד 350 מעלות.

על מנת לספק בסיס תיאורטי ונתונים ניסיוניים להמשך מחקר ואופטימיזציה של סגסוגת טיטניום BT16 ויישומיה, החוקרים השתמשו במיקרוסקופיה אופטית (OM), במיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) וכו' כדי לחקור את האבולוציה של המבנה הארגוני של טיטניום BT16 סגסוגת במהלך תהליך הייצור. (SEM) ומיקרוסקופ אלקטרונים העברה (TEM). והשפעת תהליך טיפול בחום על התכונות המכניות של חוטי סגסוגת.

בניסוי נעשה שימוש בחוט מסגסוגת טיטניום BT16 בקוטר של 6.5 מ"מ, והרכבו הכימי מוצג בטבלה 1. תהליך ההכנה של חוט סגסוגת הוא: יציקת מטיל ← הרס ← פרזול ← גלגול. ראשית, שני תנורי היתוך אלקטרודות מתכלים בוואקום משמשים להשגת מטילי סגסוגת טיטניום Φ210mm BT16, ולאחר מכן חותכים את הבילטים. טמפרטורת ההתחלה היא 1150 מעלות, טמפרטורת הסיום נשלטת על כ-800 מעלות, ולאחר מכן מחושלת בחום לחוט עם קוטר של 7.5 מ"מ. טיפול חישול סופי: 780 מעלות למשך שעתיים, קירור תנור ל-550 מעלות, ולאחר מכן קירור אוויר. פני השטח של מוט התיל המחושל לוטשו כדי להתכונן לניסוי הכיוון הקר.

דגימות חוט מסגסוגת טיטניום BT16 וכותרות קרות נצפו ונותחו באמצעות מיקרוסקופ אופטי זקוף והשתקפות LEICA DM2500M (OM), מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת JEOL JEM?2100 (TEM) ו-JEOL JSEM?7001F מיקרוסקופ אלקטרוני סורק ברזולוציה גבוהה (SEM). לְנַתֵחַ. יחס הקורוזיה הכימית הוא 2.5mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89.5mLH2O. תוצאות הבדיקה הן כדלקמן:

(1) מערכת החישול של חוטי סגסוגת BT16 היא: 760~830 מעלות, 2 שעות+550 מעלות, קירור אוויר. התכונות המכניות של החוט המתקבל הן כדלקמן: σb הוא 870 עד 935MPa, δ הוא 22% עד 25%, ו-ψ הוא 62% עד 65%. עיוות הכותרת הקרה שלו מגיע ל-80%. מבנה הסגסוגת לאחר חישול מורכב משלב ראשוני שווה-ציר, כמות קטנה של שלב רצועה קצר ושלב בין-גרגירי.

(2) לאחר תמיסה מוצקה (קירור אוויר) + יישון, מבנה הסגסוגת מורכב מפאזה ראשונית ופאזה שוות-צירים לא סדירים, ומשקעי פאזה דמויי מחט; לאחר פתרון מוצק (מרווה) + יישון, הסגסוגת מורכבת מהרכב שלב שווה-צירים. מבנה שני המצבים המורכב משלב ראשוני ומפאזה בין-גרגירית מורכב מפאזה ראשונית, פאזה בין-גרגירית ופאזה דמוית מחט המושקעת בתוך הפאזה.