الصلب يحسن المجهر وخصائص سبائك التيتانيوم TC4

yunchtitanium Ti bars

تستخدم سبائك التيتانيوم والتيتانيوم على نطاق واسع في الصناعات الجوية والسيارات والكيميائية والبحرية بسبب كثافتها المنخفضة وقوتها العالية ومقاومة التآكل الجيدة. تحتوي سبائك التيتانيوم TC4 على عنصر ثابت Al بنسبة 6٪ من الطور α و 4٪ على طور ثابت لعنصر V ، ينتمي إلى سلسلة Ti-Al-V النموذجية من سبائك التيتانيوم المقاومة للحرارة ثنائية الطور من النوع α +، ، مع خصائص ميكانيكية جيدة وعملية الخصائص. يمكن معالجته في منتجات نصف منتهية مثل الحانات والأشكال الجانبية واللوحات والمطروقات ، ويفضلها الناس بشكل متزايد.



في الوقت الحاضر ، ينصب التركيز المحلي بشكل أساسي على خصائص درجات الحرارة العالية وخصائص الزحف وخصائص الاستقرار الحراري لسبائك التيتانيوم TC4. هناك القليل من الدراسات حول كيفية تلبية الأداء العملي لعملية المعالجة الحرارية المعقولة. في هذه الورقة ، يتم تنفيذ عملية المعالجة الحرارية للوحة TC4 المصنوعة من سبائك التيتانيوم لدراسة تأثير عملية المعالجة الحرارية على البنية الدقيقة والخواص الميكانيكية للمواد. لها أهمية نظرية وعملية مهمة. يتم صهر التيتانيوم الإسفنجي والألومنيوم عالي النقاء (99.99٪) وسبائك الألومنيوم الفاناديوم في فرن قوس بوتقة غير قابل للاستهلاك مصنوع من النحاس والمبرَّغ بالماء باستخدام نسبة معينة ، وإثارة المجال الكهرومغناطيسي ، وحماية غاز الأرجون. كان تكوين سبيكة بعد الصهر (الكسر الشامل ، ٪): 6.29 Al ، 4.14 V ، 0.029 Fe ، 0.023 C ، 0.19 o ، والتوازن كان Ti. من أجل ضمان توحيد التركيب الكيميائي للعينة ، تم تحضير قضيب سبائك TC4 من التيتانيوم بثلاث مرات من الانعكاس وإعادة الصهر ، وتم لفه في صفيحة من التيتانيوم بسمك 3 مم ، وتعرض لمعالج صلب لتخفيف الإجهاد عند 650 درجة مئوية لمدة 4 ساعات. تتم معالجة ورقة الصلب المصلد في عينة مراقبة المجهرية وعينة الشد ، وتعرض لمعالجات حرارية مختلفة: الصلب (790 درجة مئوية × 3 ساعات) ، تصلب المحلول (980 درجة مئوية × 1 ساعة ، تبريد الماء) ، محلول صلب شيخوخة (980 درجة مئوية × 1 ساعة ، تبريد بالماء + 580 درجة مئوية × 8 ساعات ، تبريد الفرن). تعرضت العينة المعالجة حراريا لاختبار خاصية الشد.


بعد صلب سبائك التيتانيوم TC4 ، يتم تبريد الفرن ، وتتبلور كلتا المرحلتين. يعاد بلورة الطور α ، وترسب حبيبات البلورات المضلعة الصغيرة في المصفوفة المشوهة ، وترسب α الثانوية في الطور ryst المعاد بلورته ، ويتم توزيع بنية الطور α على مصفوفة بنية β التحول ، والهيكل موحد نسبيًا . منذ القضاء على الإجهاد الداخلي ، يتم تحسين اللدونة والاستقرار الهيكلي ، ولكن يتم تخفيض القوة والصلابة. بعد تصلب المحلول ، يتم تقليل نسبة العرض إلى الارتفاع لصفيحة ألفا ، وتشويه الصفائح المستقيمة α مشوهة ، وتدمير حدود الطور المستمر ، وعدم قدرة الطور α أو forming الذي يتكون من شكل رفيع أو يشبه سلة على أن يكون يبرد بسرعة من المنطقة ذات درجة الحرارة العالية. المرحلة ألفا تشكل مرحلة انتقالية. هيكل درجة حرارة الغرفة هو martensite α '' ومرحلة النقيلي and ، ويتم تحسين القوة والصلابة ، ولكن يتم تقليل اللدونة أكثر. بعد شيخوخة المحلول ، تتحلل مارتنسيت α ′ ′ ومرحلة النقائل وتحولت إلى طور α منتشر ومستقر. القوة والصلابة أعلى من تبريد الفرن ، ولكن اللدونة أقل من تبريد الفرن. تم تحسين الأداء الكلي لسبائك التيتانيوم.