השפעת תהליך החישול על מבנה המיקרו והתכונות המכניות של מוט טיטניום TA11

סגסוגת טיטניום TA11 (Ti-8Al-1Mo-1V) היא סגסוגת טיטניום עמידה בחום כמעט מסוג A. יש לו יתרונות רבים כגון חוזק טמפרטורות גבוהות בטמפרטורת החדר, יציבות תרמית טובה וביצועי זחילה בטמפרטורה גבוהה, והוא משמש בעיקר לחלקים מסתובבים במהירות גבוהה כגון דיסק מדחס מנוע מטוס ולהבי רוטור 1-3 שלבים. רכיבים אלה, המשמשים בסביבות עבודה קשות במשך זמן רב, חייבים להיות בעלי טמפרטורת חדר טובה ותכונות מכניות בטמפרטורה גבוהה, במיוחד יציבות תרמית גבוהה ותכונות זחילה בטמפרטורה גבוהה, מכיוון שתכונות אלה לא רק קובעות את חיי השירות של הסגסוגת אלא גם קובעות את הבטיחות והאמינות של המנוע, ולכן יש צורך מאוד ללמוד את המיקרו-מבנה והמאפיינים של חומרי מוט טיטניום TA11.

באמצעות ניתוח נתונים ניסיוני, אנו יכולים לראות כי ההבדל בתכונות המתיחה בטמפרטורת החדר של מוטות סגסוגת טיטניום TA11 תחת שני התהליכים הוא קטן, וההבדל בחוזק אינו גדול, וכולם עומדים בדרישות התקן. מכיוון שהמבנה השווה-צירי והמבנה הבימורפי של בר מסגסוגת טיטניום TA11 הם בעלי יציבות תרמית טובה', ביצועי היציבות התרמית לאחר חשיפה לחום ב-400 מעלות ו-100 שעות גם הם קטנים, אך ביצועי הזחילה של תהליך גדול מ-0.2%, שאינו עומד בדרישות תקן המוצר. ביצועי הזחילה של תהליך B ו-C הם פחות מ-0.2%, מה שיכול לעמוד בדרישות תקני המוצר, ותהליך C מציג ביצועי זחילה טובים יותר בטמפרטורה גבוהה. בשילוב עם הניתוח של איור 2 ואיור 3, המסקנה היא שלתוכן היחסי של a ראשוני ושל a שניוני ברקמת הזיוף של סרגל סגסוגת טיטניום TA11, כמו גם למורפולוגיה של a משני, יש השפעה רבה על הזחילה שלו. נכסים. ביצועי הזחילה טובים יותר כאשר תוכן ה-A הראשי נמוך מזה כאשר תוכן ה-A הראשי גבוה, וביצועי הזחילה טובים יותר כאשר ה-A המשני המופץ על מטריצת P הוא מחט עדינה בעלת אוריינטציה מקומית עקבית. הסיבה לכך היא שרצועה A במיקרו-מבנה עמידה יותר לזחילה מאשר equiax A. בתהליך הזחילה האיטי, עיוות ההחלקה של המבנה השווה-צירי מתחיל מגרגרי A בודדים, ועם הגדלת משתני המתח, גרגרי ה-A נתפסים על ידי החלקה תופסים יותר להתרחב לגרגרי P שמסביב, כך שגרעין חלל הזחילה מאוחר, אך ברגע שהחלל נוצר, הוא יכול להתרחב במהירות וליצור שבר מעין מחשוף.

לסרגל המתקבל בתהליך C יש רמת עומס של 0.8-12dB בבדיקות אולטרסאונד, הכוללות הכל; דרישות תקן מוצר עבור מוטות מסגסוגת טיטניום TA11 עבור להבים דו-פדאליים. זה גם מראה שהגדלת טמפרטורת החישול של מוט סגסוגת טיטניום TA11, הפחתת התנגדות העיוות והגדלת חדירות החישול של המוט יכולה לשפר ביעילות את אחידות המיקרו-מבנה שלו ולשפר את רמת זיהוי הפגמים שלו.

באמצעות שלוש בדיקות תהליך חישול, ניתוח השוואתי מקיף של נתוני הבדיקה של סרגל סגסוגת טיטניום TA11 במיקרו-מבנה, תכונות מכניות ורמת זיהוי פגמים קוליים בתהליכים שונים, הגענו למסקנות הבאות:

1) ההשפעה של טמפרטורת הזיוף על המיקרו-מבנה של סרגל סגסוגת טיטניום TA11 ברורה, וכאשר הטמפרטורה נמוכה, התוכן העיקרי ברקמת הבר גבוה יותר, והשלב המשני מושקע פחות; לאחר הגדלת טמפרטורת החישול כראוי, תכולת ה-A הראשונית ירדה באופן משמעותי, ושלב A המשני דמוי המחט העדינה המשקע גדל.

2) לתוכן של A ראשונית ולמורפולוגיה של A שניונית המופצת על מטריצת P יש השפעה רבה על ביצועי הזחילה, ופחות רקמת A משנית דמוית מחט עדינה יכולה להשיג עמידות טובה לזחילה.

3) טמפרטורת החישול עולה, מה שמגביר את חדירות הפרזול של בר מסגסוגת טיטניום TA11, והמבנה אחיד יותר לאחר שבירת הרצועה הארוכה או ה-A הגדולה לחלוטין, ובכך משפרת את רמת זיהוי הפגמים האולטראסוניים.