ساختار متالوگرافی و خواص مکانیکی دال تیتانیوم GR5

با ارتقای محصولات هوافضای داخلی، تقاضا برای صفحات تیتانیوم آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V در حال افزایش است که همچنین خواص مکانیکی و شکل پذیری مختلف آن را نیازمند الزامات بالاتر و بالاتری قرار می دهد. صفحات تیتانیوم با کیفیت بالا و اندازه بزرگ، کلید موفقیت آمیز آماده سازی صفحات تیتانیوم با اندازه بزرگ از آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V هستند. محققان عمدتاً تفاوت‌های ریزساختاری در مناطق تغییر شکل مختلف دال‌های عریض را با هدف بهبود بلوغ آماده‌سازی و پایداری تولید انبوه دال‌های ریزدانه آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V و آماده‌سازی برای نورد بعدی دال‌های عریض ریزدانه با کیفیت بالا مطالعه می‌کنند. . صفحات تیتانیوم عرضی پایه و اساس سازمان را تشکیل می دهند.

آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V (گرید خانگی GR5) دارای دمای متوسط ​​​​و مقاومت دمایی بالا، مقاومت در برابر خزش و پایداری حرارتی، عملکرد خستگی بالا و مقاومت در برابر رشد ترک (در آب دریا) و همچنین چقرمگی شکست و پایداری حرارتی خوب است. مقاومت در برابر خوردگی تنش نمک، مناسب برای قالب گیری با استفاده از روش های مختلف پردازش فشار، و با استفاده از روش های مختلف جوشکاری و پردازش مکانیکی. به عنوان یک ماده عمومی، آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V به طور گسترده در صنعت هوافضا و صنعت عمران استفاده شده است. شمش های صنعتی تولید شده با اندازه بزرگ از آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V برای آزمایش انتخاب شدند. 3 بار در کوره قوس الکتریکی مصرفی ذوب شده است. پس از لایه برداری، از قسمت های بالایی، میانی و پایینی شمش برای آزمایش ترکیب شیمیایی نمونه برداری شد. مقدار متوسط ​​داده‌های اندازه‌گیری سه نمونه (کسری جرمی، %) است: Al6.42، V4.09، Fe0.02، O0.20، تعادل Ti. مشاهده می شود که عناصر سازنده اصلی Al و V و عناصر ناخالصی Fe و O در شمش صنعتی درجه بزرگ Ti6Al4V آلیاژ تیتانیوم دارای یکنواختی محتوای خوب و بدون تفکیک هستند و الزامات یکنواختی ترکیب فولاد آلیاژی بالا را برآورده می کنند. تابلوهای با کیفیت بالا و با فرمت بزرگ.
شمش فولادی با استفاده از فرآیند آهنگری آزاد چند آتشه در یک دال آهنگری می شود. تجهیزات آهنگری یک دستگاه آهنگری سریع 45MN است. اندازه دال تمام شده پس از آهنگری 150mm×1060mm×1500mm است. صفحه را در امتداد مقطع حدود 100 میلی متر از لبه صفحه برش دهید، ساختار جانبی صفحه را با بزرگنمایی کم رعایت کنید و طبق استاندارد GJB2505A-2008 درجه بندی کنید. نمونه‌های متالوگرافی و نمونه‌های کششی را از موقعیت‌های مختلف دال تیتانیوم در صورت لزوم بگیرید. ساختار متالوگرافی مطابق با استاندارد GJB1538A{10}} بازرسی و درجه بندی می شود. نمونه های کششی برش خورده تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. فرآیند عملیات حرارتی 810 درجه / 1.5 ساعت / AC است. نمونه‌های عملیات حرارتی با استاندارد GB/T{14}} مطابقت دارند.

(1) خواص کششی در دمای اتاق قسمت های مختلف دال تیتانیوم نیازهای شاخص را برآورده می کند و نسبتاً غنی است. استحکام کششی بیش از 100 مگاپاسکال بالاتر از الزامات استاندارد است، استحکام تسلیم بیش از 87 مگا پاسکال بالاتر از مقدار استاندارد است، و ازدیاد طول و انقباض ناحیه نیز حاشیه خاصی دارند. داده های اندازه گیری شده از شاخص مقاومت دارای کمترین پراکندگی و اختلاف شاخص ازدیاد طول اندک است که نشان می دهد فرآیند آهنگری کنترل خوبی بر یکنواختی شکل دهی دال به دست می آورد.
(2) ساختار عرضی با بزرگنمایی کم دال تیتانیوم کریستالی فازی است، که نشان می دهد آهنگری نفوذپذیری آهنگری خوبی دارد، دانه ها کاملا شکسته شده اند و درجه پالایش ساختاری بالا است.
(3) ریزساختار عرضی دال تیتانیوم عمدتاً ساختار هم محور است و اندازه متوسط ​​اولیه در مرکز دال کمی بزرگتر از سایر قسمت ها است. دلیل تفاوت ساختاری این است که تغییر شکل هسته دال نسبت به سایر قسمت ها کمتر است و درجه تکه تکه شدن دانه ها نسبتاً کم است. ریزساختار طولی دال تیتانیوم توسط نوارهای بلند اولیه غالب است. خطوط جریان فلزی در امتداد جهت تغییر شکل و ازدیاد طول مشخص هستند، دانه‌ها ریز و یکنواخت هستند و قوام ساختار در هر موقعیت نمونه‌برداری خوب است.