A TA10 titánötvözet melegen hengerelt lemez mikroszerkezetének fejlődése és tulajdonságainak optimalizálása

Szélsőséges szolgáltatási környezetekben, például petrolkémiai, hajógyártási, atomenergia-mérnöki és tengeri környezetben az anyagoknak számos kihívással kell szembenézniük, mint például a magas hőmérséklet, a nagy nyomás és az erős korrózió, amelyek magas követelményeket támasztanak az anyagok átfogó teljesítményével, különösen a korrózióállósággal szemben. A titán és a titánötvözetek alacsony sűrűségükkel, nagy szilárdságukkal, nagy szívósságukkal és kiváló korrózióállóságukkal tűnnek ki, és ezeken a területeken kulcsfontosságú anyagokká váltak. A titánötvözetek korrózióállóságát azonban bizonyos körülmények között, például a savak redukálásával és a réskorrózióval szembeni ellenállását még javítani kell. Emiatt fejlesztették ki a TA10 titánötvözetet (Ti-0.3Mo-0.8Ni), amely ritka fémektől mentes, kiváló feldolgozhatósággal rendelkezik, kiválóan ellenáll a redukáló savaknak, magas hőmérsékletnek. kloridkorrózió és réskorrózió, és széles körben használják számos fontos területen.
A TA10 titánötvözet számos előnye ellenére magas költsége továbbra is a fő tényező, amely korlátozza széles körű alkalmazását. Ennek oka elsősorban a titánszivacs nyersanyagok magas költsége, a többszörös vákuumolvasztási folyamat összetettsége és a hosszú feldolgozási folyamat. A költségek csökkentése és a gyártási hatékonyság javítása érdekében innovatív gyártási eljárássá vált az elektronsugaras olvasztás és a meleghengerlési technológia alkalmazása a TA10 titánötvözet szalagtekercsek elkészítéséhez. Ez az eljárás nemcsak jelentősen lerövidíti a feldolgozási folyamatot, hanem növeli a hozamot és csökkenti az összköltséget.

A közelmúltban a Shenyangi Műszaki Egyetem és a Kínai Tudományos Akadémia Fém- és Yunnan Titánipari Intézetének kutatócsoportja a "speciális öntés és színesfémötvözetek" folyóiratban közzétette a legújabb kutatási eredményeket, a 930 fokos meleghengerlés mélyreható megbeszélését. A TA10 titánötvözet lemez mikroszerkezete és szobahőmérsékletű mechanikai tulajdonságai az ütközésnek. A tanulmány azt mutatja, hogy a meleghengerlési eljárás hatékonyan finomítja a TA10 titánötvözet mikroszerkezetét, összetett szerkezetet alkotva, amely mátrixból, a szemcsehatárokon lévő Ti2Ni-részecskékből és a mátrixon belül diffúz módon eloszló finomfázisú részecskékből áll. Ez a mikroszerkezeti tulajdonság nemcsak az anyag korrózióállóságát növeli, hanem mechanikai tulajdonságait is erős anizotrópiát mutat, különösen keresztirányban, a Young-modulus, a folyáshatár és a szakítószilárdság jobb, mint a hengerlési irány.
A kutatási módszertan áttekintése:
Anyagelőkészítés: a Ti-0.3Mo-0.8Ni ötvözetlemezeket elektronsugaras hidegágyas kemencében olvasztották meg, majd antioxidáns kezelést és 930 fokos előmelegítést végeztek a tartás érdekében, és végül lemezekké hengerelték. 3 mm vastagsággal 1450 mm-es meleghengerművel.
Mikroszerkezet-elemzés: Metalurgiai mikroszkóppal, pásztázó elektronmikroszkóppal és transzmissziós elektronmikroszkóppal, EDS elemanalízissel kombinálva az öntött és hengerelt lemezek mikroszerkezetét részletesen megfigyeltük és elemeztük.
Mechanikai tulajdonságok vizsgálata: A szakítószilárdságú próbatesteket szabványos módszerek szerint készítse elő, és szobahőmérsékleten tesztelje a mechanikai tulajdonságokat az elektronikus szakítógépen, beleértve a folyáshatárt, a szakítószilárdságot és más kulcsmutatókat.
A kutatási eredmények kiemelése:
A meleghengerlési eljárás jelentősen javítja a TA10 titánötvözet mikroszerkezetét, finomítja a szemcséket és elősegíti a -fázisú részecskék diffúz eloszlását.
A hengerelt lemez kiváló keresztirányú mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, ami erős alátámasztást biztosít az anyag különböző irányú felhordásához.
A tanulmány feltárja a mikrostruktúra és a mechanikai tulajdonságok közötti belső kapcsolatot, ami tudományos alapot ad a TA10 titánötvözet további optimalizálásához és alkalmazásához.
Összefoglalva, a TA10 titánötvözetből készült melegen hengerelt lemez mikroszerkezet-fejlődésének és tulajdonságainak optimalizálásának vizsgálata nemcsak új ötletet ad a titánötvözet anyagok alacsony költségű és nagy hatékonyságú előállításához, hanem szilárd alapot teremt a titánötvözet anyagok javításához is. az anyag átfogó teljesítménye extrém szolgáltatási környezetben.