A termomechanikus feldolgozás hatása a Ti600 titánötvözet mikroszerkezetének változásaira

A légiközlekedési ipar gyors fejlődésével az új repülőgép-tervezés követelményeinek való megfelelés érdekében az országok a világ minden tájáról versengenek a titánötvözetek fejlesztéséért, hosszú távú, 600 fok feletti használatra. Jelenleg a magas hőmérsékletű titánötvözetek fejlesztése elsősorban a Ti-A1-Zr-Sn-Mo-Si rendszerre összpontosít, az országok számos magas hőmérsékletű titánötvözetet fejlesztettek ki, amelyek kiváló teljesítménnyel rendelkeznek 600 fokos használathoz. és ez az ötvözetsorozat a legsikeresebb magas hőmérsékletű titánötvözet rendszernek bizonyult.A Ti600 ötvözet egyfajta közel alfa-típusú, magas hőmérsékletű titánötvözet, amelyet a Northwest Research Institute of Nonferrous Metals fejlesztett ki, és elsősorban a repülőgép-hajtóművek alkalmazási követelményeire tervezték. A Ti600 ötvözet egy közel alfa típusú, magas hőmérsékletű titánötvözet, amelyet a Northwest Nonferrous Metals Research Institute fejlesztett ki, és amelyet elsősorban repülőgép-hajtóművekhez terveztek. Összetétele a fenti ötvözetsorozaton alapul, Y ritkaföldfém elem hozzáadásával, amely megfelel a magas hőmérsékletű titánötvözetek tervezési szabványának, ezért várhatóan repülőgépipari anyaggá válik. A speciális kompresszortárcsák és lapátok alakú alkatrészek gyártásához szükségesnek tartják a termomechanikai feldolgozási feltételek optimalizálását a mikroszerkezet-mechanikai tulajdonságok szabályozása érdekében. Ezért a Ti600 titánötvözetek előállításához elengedhetetlen a mikrostruktúra és a termomechanikai feldolgozási paraméterek közötti kapcsolat tisztázása.

A vizsgálathoz használt anyag Ti600 titánötvözet volt, amelynek névleges összetétele (tömeg%) Ti-6Al-2.8Sn-4Zr -0.5Mo-0.4Si-0.1Y, és -átmeneti hőmérséklete körülbelül 1010 fok volt. A vizsgálathoz használt anyag Ti600 titánötvözet volt, melynek névleges összetétele (tömeg%) Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo{{20 }}.4Si-0.1Y. A szállítási állapotban lévő Ti600-as ötvözetrudakat -fázisú zónakovácsolásnak vetették alá, és a kezdeti mikrostruktúra 30-40 μm hosszú × 2 μm széles lamellákból, valamint egy masszív fázisból állt, amely a finom átalakulás körülbelül 10%-át tette ki. mátrix. Az izotermikus kompressziós teszteket számítógéppel vezérelt Gleeble-1500 hőszimulátoron végeztük, 800 és 1100 fok közötti deformációs hőmérséklet-tartományban, 0,001, 0,01, 0,1, 1 és 10 s-os alakváltozási sebességgel{42}}, és erősen összenyomható 70%-os próbatest. Közvetlenül a termikus tömörítés után a mintákat vízzel lehűtöttük, hogy megvédjük a hőtől deformált szervezetet. A teszt eredményei azt mutatták, hogy:
A deformációs hőmérséklet nagyban befolyásolja a mikroszerkezetet. Az -átmeneti hőmérséklet alatti hőmérsékleten (800-950 fok) végzett feldolgozás során a deformált próbatestekben a hőmérséklet emelkedésével egyértelműen dinamikus szferoidizációt tapasztaltunk. Az -átmeneti hőmérsékletnél magasabb hőmérsékleten (1000-1100 fok) végzett megmunkálásnál a -szemcsék megnyúlása a kovácsolás irányára merőleges síkban történt. Az átalakult szemcséken belül néhány nem folytonos, hegyes martenzites pelyheket találtunk.
Az alakváltozási sebesség teljes mértékben befolyásolja a Ti600 ötvözet alakváltozását. A nyúlási sebesség (0.1-10 s-1) növekedésével a megnyúlt pelyhek jobban csavarodtak, és + feldolgozási körülmények között egyértelműen megjelent a lamellás szervezet törése.
Az 1000-1100 fokon melegen sajtolt Ti600 ötvözetek lágyulási mechanizmusa elsősorban dinamikus restitúció, az egyfázisban megfigyelhető tipikus mikroszerkezeti jellemzők a szubkristályok és a diszlokációs falak kialakulása.
A + fázis tartományban (800-950 fok) történő feldolgozás csökkenti mind a reológiai stresszt, mind a hőmérséklet emelkedésével, mind a csökkenő alakváltozási sebességgel. A lágyító mechanizmus főként a -szemcséken belüli -lapok dinamikus szferoidizálása.