آلیاژ تیتانیوم TA18 (Ti {1}} al {{2} 5 ولت) ، به عنوان یک آلیاژ با کارایی بالا-تیتانیوم ، طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در هوافضا ، اکتشافات اقیانوس و تجهیزات پزشکی با سطح بالا را به واسطه قدرت بالا ، چگالی کم و مقاومت در برابر خوردگی عالی نشان می دهد. هدف از این مقاله ، بررسی تأثیر فرآیند تصفیه حرارت بر ریزساختار و قدرت عملکرد آلیاژ تیتانیوم TA18 ، با هدف ارائه مبنای نظری و پشتیبانی تجربی برای استفاده بهینه این آلیاژ است.
I. فرآیند عملیات حرارتی آلیاژ تیتانیوم TA18
به عنوان یک وسیله اصلی برای تنظیم خواص آلیاژ تیتانیوم TA18 ، عملیات حرارتی می تواند با کنترل دقیق دما ، زمان و حالت خنک کننده ، ریزساختار و خصوصیات مکانیکی آن را بهبود بخشد.
درمان آنیل
هدف: پردازش استرس باقیمانده را از بین ببرید ، انعطاف پذیری و سختی مواد را تقویت کنید.
پارامترهای فرآیند: درجه حرارت 700 درجه {1}} درجه ، نگه داشتن زمان {{2} ساعت ، خنک شدن با کوره.
اثر: دانه را اصلاح کنید ، همگن بودن مواد را تقویت کنید ، استحکام عملکرد را به حدود 450 مگاپاسکال کاهش دهید ، کشیدگی را به بیش از 25 ٪ افزایش دهید.
درمان محلول جامد
هدف: توزیع یکنواخت -phase و -phase را ارتقا دهید و قدرت و سختی مواد را تقویت کنید.
پارامترهای فرآیند: درجه حرارت 900 درجه -950 درجه ، نگه داشتن زمان 30-60 دقیقه ، آب سریع یا خنک کننده هوا.
اثر: قدرت عملکرد به بیش از 800 مگاپاسکال افزایش می یابد ، و مقاومت کششی به 950 مگاپاسکال می رسد ، اما انعطاف پذیری کمی کاهش می یابد.
درمان پیری
هدف: برای تقویت بیشتر مواد بر اساس درمان محلول جامد و بهبود خصوصیات مکانیکی با رسوبات مراحل زیر پایدار.
پارامترهای فرآیند: درجه حرارت 500 درجه {1}} درجه ، نگه داشتن زمان {{2} ساعت ، خنک شدن با کوره.
اثر: قدرت عملکرد 900 مگاپاسکال یا بیشتر ، استحکام کششی در حدود 1 ، mpa {2} mpa ، اما انعطاف پذیری بیشتر به 10 ٪ کاهش می یابد.
دوم ، تجزیه و تحلیل قدرت آلیاژ تیتانیوم TA18
قدرت عملکرد به عنوان یک شاخص مهم برای ارزیابی ظرفیت تغییر شکل پلاستیک مواد به شدت تحت تأثیر فرآیند عملیات حرارتی قرار دارد.
حالت درمان نشده: قدرت عملکرد در حدود 620 مگاپاسکال ، استحکام کششی در حدود 780 مگاپاسکال ، کشیدگی حدود 20 ٪ ، با انعطاف پذیری خوب اما قدرت کم.
حالت آنیل: از طریق درمان آنیل ، قدرت عملکرد به حدود 450 مگاپاسکال کاهش می یابد ، همراه با افزایش قابل توجهی در کشیدگی ، که باعث افزایش انعطاف پذیری و سختی مواد می شود.
حالت محلول جامد: درمان جامد به طور قابل توجهی قدرت را بهبود می بخشد ، قدرت پرش به بیش از 800 مگاپاسکال را افزایش می دهد ، اما انعطاف پذیری قربانی می شود.
پیری: پیری بیشتر مواد را تقویت می کند ، با قدرت عملکرد به بیش از 900 مگاپاسکال می رسد و آن را برای کاربردهای با قدرت بالا ایده آل می کند ، اما انعطاف پذیری بیشتر کاهش می یابد.
داده های تجربی و تأیید
به منظور تأیید تجزیه و تحلیل نظری فوق ، مجموعه ای از آزمایشات انجام شد و داده های خاص به شرح زیر است:
آزمایش درمان آنیلاسیون: درجه حرارت 750 درجه C ، عایق 1.5 ساعت ، خنک کننده با کوره ، مقاومت عملکرد اندازه گیری 450 مگاپاسکال ، مقاومت کششی 650 مگاپاسکال ، کشیدگی 26 ٪.
آزمایش درمان راه حل: درجه حرارت 920 درجه ، نگه داشتن زمان 45 دقیقه ، خنک کننده آب ، قدرت عملکرد اندازه گیری 820 مگاپاسکال ، مقاومت کششی 960 مگاپاسکال ، کشیدگی 14 ٪.
آزمایش درمان پیری: دمای 550 درجه سانتیگراد ، نگه داشتن زمان 6 ساعت ، خنک کننده با کوره ، قدرت عملکرد 920 مگاپاسکال ، استحکام کششی 1020 MPa ، کشیدگی 12 ٪.
چهارم ، نتیجه گیری
فرآیند تصفیه حرارتی آلیاژ تیتانیوم TA18 تأثیر معنی داری بر استحکام عملکرد و خصوصیات مکانیکی جامع دارد. با تنظیم منطقی پارامترهای بازپخت ، راه حل و پیری ، می توان تعادل بهینه شده استحکام و انعطاف پذیری مواد را برای تأمین نیازهای برنامه های مختلف مهندسی بدست آورد. تحقیقات آینده می تواند بیشتر فرآیندهای تصفیه حرارتی تصفیه شده تر را برای کشف کامل پتانسیل آلیاژ تیتانیوم TA18 مورد بررسی قرار دهد.
