Izzítási eljárás Gr38 titánötvözethez

A titánötvözet könnyű szerkezeti anyagként kiváló átfogó teljesítménnyel, alacsony sűrűséggel, nagy fajlagos szilárdsággal, jó kifáradási szilárdsággal és repedéskinyúlással szembeni ellenállással, kiváló korrózióállósággal, jó hegesztési teljesítménnyel stb. rendelkezik, így egyre szélesebb körű alkalmazási lehetőségei vannak a légiközlekedés, az űrhajózás, az autóipar, a hajógyártás, az energia és más iparágak. A Gr.38 titánötvözet az ATI által kifejlesztett új titánötvözet Az USA-ban használt technológiák, amelyekkel a legelterjedtebb közeg helyettesíthető- A Gr.38 titánötvözet névleges összetétele Ti-4Al-2.5V-1.5Fe{{8 }}.25O, amely egyfajta + -típusú, nagy szilárdságú titánötvözet. A TC4 ötvözethez képest a Gr.38 ötvözet a drágább vanádium helyett vasat használ stabilizáló elemként, szilárdsága a TC4 ötvözetéhez mérhető, nyúlása pedig hasonló vagy valamivel nagyobb, de vele ellentétben képes. melegen és hidegen is megmunkálható, vékony lemezekké, tekercsekké, szalagokká, precíziós melegen húzott szalagokká, vastag lemezekké, varrat nélküli csövek, valamint öntvények és mérnöki termékek. A Gr.38 titánötvözet kiváló szuperplasztikus alakítási és nyitott lyukfáradási teljesítménnyel rendelkezik, de lehet súrlódó keverőhegesztés is, felhasználása nagyon széles, alkalmas acél, alumínium, kompozit anyagok, tiszta titán és egyéb titánötvözetek helyettesítésére, különösen az űrhajózásban és a katonai védelmi rendszerben van egy nagyon széles alkalmazási lehetőség. Jelenleg nagyon kevés kutatási jelentés készült erről az ötvözetről, ezért a kutatók a Gr.38 titánötvözetből készült kis rudak különböző lágyítási módozatainak hatását tanulmányozták a mikroszerkezetre, a mechanikai tulajdonságokra és a szakítótörés morfológiájára.

A Gr.38 titánötvözet elkészítéséhez használt fő alapanyagok a titánszivacs és a hozzáadott ötvözőelemek, a hozzáadott ötvözőelemek pedig az alumínium-vanádium ötvözet, az alumíniumbab, a vasszög és a titán-dioxid. A keverési és elektróda-előkészítési folyamat után végül két vákuumolvasztással, vákuum önfogyasztású elektromos ívkemencével állítottam elő a Φ440mm-es tömböt. A Gr.38 titánötvözet fázisátalakulási pontját emelt hőmérsékletű metallográfiával 970±5 fokosnak mértük. A Φ440 mm-es tuskót 8 tűzési időre kovácsolták, végül hengerelt állapotban melegen hengerelték Φ20 mm-es rúdra. Az izzítórendszer kemencehűtés, vízhűtés és léghűtés 830, 930, 950 és 1000 fokon tartás után 1 órán keresztül.
A kész rúdból kivágtunk egy 75 mm hosszú tesztrudat, mint mechanikai tulajdonságú mintát, és egy 20 mm hosszú próbarudat metallográfiai mintának, hogy teljes legyen a vizsgálati tartalom az izzítási kezelés után. A vizsgálati tartalom főként a mikroszerkezet, a szobahőmérsékletű szakítószilárdsági tulajdonságok és a szakítószilárdság morfológiájának vizsgálatára szolgál különböző lágyítási módok mellett. A teszt eredményei azt mutatták, hogy:
(1) 930-950 fokos izzítás után 1 órás szigeteléssel, majd léghűtéssel (vagy vízhűtéssel) a Gr.38 ötvözet nagy szilárdságot és jó plaszticitást érhet el, és az átfogó mechanikai tulajdonságok jók.
(2) Gr.38 ötvözet 830 fokos hőmegőrzéssel 1 órával léghűtéses izzítás után, alacsony folyáshatár, elősegíti az anyagok későbbi feldolgozását
(3) Gr.38 ötvözet anyag szobahőmérsékletű húzótörési morfológiája méhsejt szívósságú törési jellemzők, 1000 fokos hőmegőrzés 1 órával az izzítás után, törése a fészek szívósságán viszonylag kicsi és sekély, viszonylag gyenge plaszticitású.