השפעת חישול טיטניום על המאפיינים והארגון של מוטות טיטניום TC4 ומוטות סגסוגת טיטניום

סגסוגת טיטניום TC4 היא סגסוגת טיטניום מסוג + בשימוש נרחב בבית ומחוצה לה, בשל החוזק הספציפי הגבוה שלה, עמידות קורוזיה טובה וביצועים מעולים, היא נמצאת בשימוש נרחב בתעופה וחלל, מכונות כימיות, הנדסת תרופות ותעשיות אחרות. טיטניום TC4 פגמים נפוצים בסגסוגת הם הפרדה ותכלילים של אלמנטים מסגסוגים, ארגון היציקה של השאריות, שכבה שבירה, התפרקות מימן וסדקים שבירים וחישול. סין בתקופת "תכנית החומש העשירית" החלה במחקר ופיתוח עצמאיים של סגסוגת טיטניום מסוג טיטניום בעל חוזק בינוני גבוה, בהשוואה למוטות טיטניום מסגסוגת טיטניום בחוזק בינוני, חוזקה, רמת הפלסטיות שלה בתנאים של תנאים דומים , עם קשיחות שברים גבוהה יותר ועמידות לסדקים בפני הרחבת היכולת לשימוש נרחב בארבעת דורות המטוסים, המטוסים ושאר הדגמים החשובים של מרכיבי העומס המרכזיים של ארצנו. באמצעות חישול אזורי דו-פאזי, פתרון מוצק אזורי דו-פאזי + יישון, פתרון מוצק אזורי חד-פאזי + תהליך טיפול בחום יישון, נחקרה ההשפעה של תהליכי טיפול בחום שונים על המיקרו-מבנה והתכונות המכניות של מוטות סגסוגת טיטניום TC4. להשיג תהליך טיפול בחום התואם בצורה הטובה ביותר את החוזק, הפלסטיות והקשיחות של הסגסוגת.
(1) סגסוגת טיטניום TC4 באזור הדו-פאזי של טיפול החישול הרגיל של חישול וגיבוש מחדש מתרחשת לאחר התגבשות מחדש, גודל ה-a-פאזה גדל, וככל שטמפרטורת החישול גבוהה יותר, קצב הקירור איטי יותר, כך מתגבש מחדש במלואו, וכן מתרחשת צמיחת הצבירה של שלב A, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בחוזק הסגסוגת ועלייה בפלסטיות.

(2) באזור דו-פאזי פתרון מוצק + טיפול יישון כדי לקבל את הארגון הבי-מודאלי, כאשר טמפרטורת ההזדקנות עולה, תכולת ה-a-פאזה המשנית יורדת, גודל השכבה גדל, חוזק הסגסוגת וקשיחות השבר יורדת, הפלסטיות הוא משופר. וכאשר קצב הקירור מוגבר במהלך תמיסה מוצקה, שלב ה-a-lamellar המשני שנוצר במהלך ההזדקנות עדין יותר, וכתוצאה מכך לעלייה בחוזק ולירידה בגמישות ובקשיחות השבר של הסגסוגת.

(3) באזור חד פאזי פתרון מוצק קירור מים להשגת ארגון martensitic, ואחריו טיפול הזדקנות, הפלסטיות של הסגסוגת מתדרדרת בחדות, הם שבר שביר. וכאשר טמפרטורת ההזדקנות עולה, הלמלות מתעבות, אך המשקעים של תכולת א-פאזה משנית מצטמצמת, החוזק וקשיחות השבר של מוטות טיטניום מסגסוגת טיטניום ירדו. באזור החד-פאזי בתמיסה מוצקה קירור אוויר להשגת ארגון וייס, ואחריו טיפול יישון בטמפרטורה גבוהה, יגרום לעובי הלמלות להגדיל עוד יותר, ומידת השזירה הכאוטי מופחתת, וכתוצאה מכך ירידה בחוזק, פלסטיות ושבר. הקשיחות משתפרת.

(4) בר מסגסוגת טיטניום TC4 ב-950C/1h/WQ+550C/6h/AC טיפול בחום, יכול להבין את החוזק, הפלסטיות, הקשיחות של האופטימיזציה של הגפרור, כדי להשיג תכונות מכניות מקיפות מצוינות.

תהליך טבעת מחודש סרגל טיטניום TC4 הוא ב-950 מעלות פעמיים אש חימום, חישול לחומר עוגה, חומר העוגה מתרחב לחומר טבעת, הפגמים עשויים לנבוע מתהליך ריפוי לא תקין שנגרם מסדיקה, אך גם עלולים להיות הסרגל עצמו קיים בפגמים המתכתיים כגון תכלילים, הפרדה, נקבוביות וכו', ובתהליך הריפוי שלאחר מכן על ידי הפגמים המתכתיים הנגרמים מסדקים. באמצעות חישובים תיאורטיים, המסקנה היא שהעיצוב של סט זה של מתקן מסלול ממוחשב למכונת סריגה שטוחה עולה בקנה אחד עם דרישות התכנון התיאורטיות. אז המחבר הכין סט מתקנים זה בעין, ויותקן בשולחן העבודה של מרכז עיבוד CNC של Vcentei-70 בדיוק גבוה לאימות עיבוד בפועל. לאחר מכן החלקים המעובדים של הגשר למכונת מדידת שלוש הקואורדינטות לדיוק המדידה של שתי הזוויות של שגיאת הזווית בטווח של 0.2 מעלות ~ 0.6 מעלות, בהתאם לדרישות הטכניות. מכיוון שסט מתקנים זה יכול להיות מאוד נוח ומהיר למימוש מיצוב העיבוד של חלקי המעבר, ללא צורך בדרכים אחרות למצוא את המתאים, ולכן הוא מתאים לייצור המוני של חלקי המעבר.

טמפרטורת החישול קובעת את הארגון של סגסוגת טיטניום, וזה בלתי נמנע לייצר טרנספורמציה של שלב בתהליך החישול של סגסוגת טיטניום, וניתן להסיק את המסקנות הבאות באמצעות המחקר של מאמר זה:

(1) אין הבדל בהרכב הכימי העיקרי בין אזור הכתם השחור לאזור הנורמלי של סרגל טיטניום TC4, ואין הפרדה של רכיבים, כך שהנקודה השחורה אינה ארגון שינוי פאזה שנגרם על ידי הפרדה של הרכב כימי .

(2) מוט טיטניום TC4 אזור נקודה שחורה של מורפולוגיה p-phase והאזור הרגיל יש הבדל גדול, להיווצרות של אזור חד פאזי של ארגון שינוי שלב חריג.

(3) ארגון הכתמים השחורים של מוטות טיטניום TC4 הוא ארגון לא אחיד שנוצר על ידי טרנספורמציה של שלב שונה של מוטות טיטניום עקב עיוות לא אחיד בתהליך החישול. למעט השפעת טעויות ניסוי, על פי תוצאות הבדיקה, הוא מראה שאין הבדל משמעותי בתכולת היסודות Al, V, Fe וטיטניום מטריצת הטיטניום בין אזור הכתם השחור בעל הקפלים הנמוכים והאזור הרגיל של מוטות טיטניום, מה שמעיד על כך שאין הפרדה של רכיבים באזור הכתם השחור. לכן, אין קשר ישיר בין ארגון של כתמים שחורים עם קפל נמוך לבין הפרדה של ההרכב הכימי של מוטות טיטניום.