Učinak parametara procesa vrućeg izostatičkog prešanja na organizaciju i svojstva legure titana TA15

TA15 legura titana vrsta je legure titana s visokim udjelom aluminija ekvivalentne skoro alfa titanu koju je neovisno razvila Kina, a koja se može koristiti za dugotrajnu upotrebu na 540 stupnjeva. Njegov nominalni sastav je Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V. Legura ima izvrsnu otpornost na puzanje, otpornost na koroziju i zavarivanje, a naširoko se koristi u proizvodnji strukturnih dijelova za razne tipove zrakoplova, motora i projektila. Tehnologija vrućeg izostatičkog prešanja metalurgije praha može ostvariti integrirano oblikovanje legure titana, njezin fini kristal i karakteristike bez segregacije mogu učiniti da dijelovi dobiju izvrsna organizacijska svojstva, kako bi se izbjeglo taljenje i izlijevanje, otvoreno kovanje gredica i drugi visokoenergetski procesi, kroz skoro neto oblikovanje može značajno poboljšati stopu iskorištenja legure titana.

Istraživanje vrućeg izostatičkog prešanja legure titana TA15 uglavnom se fokusira na dva aspekta, s jedne strane, kao sredstvo za uklanjanje unutarnjih metalurških nedostataka lijevanja legure TA15, proučavanje različitih stanja vrućeg izostatičkog prešanja svojstava legure ZTA15 i organizaciju zakona promijeniti; s druge strane, korištenje metode metalurgije praha za pripremu legure TA15, legure titana u prahu TA15 kroz proces vrućeg izostatičkog prešanja, proučavanje evolucije organizacije i promjene performansi. Proučavanje evolucije njegove organizacije i promjena performansi. Trenutačno postoji nekoliko izvješća o sustavnom proučavanju učinaka parametara vrućeg izostatičkog prešanja na organizaciju i svojstva.

U ovoj studiji, metoda kontrolirane varijable koristi se za provođenje visokotemperaturnih i visokotlačnih vrućih izostatičkih ispitivanja na prahu legure titana TA15 istog raspona veličine čestica, odabirom različitih temperatura opterećenja toplinskog spajanja, vremena držanja i vrijednosti tlaka, i karakteriziranje mikrostrukture legura i određivanje prosječne veličine zrna, kako bi se dobili učinci povezivanja temperature i tlaka na razvoj mikrostrukture i svojstva prahova titanskih legura, te kako bi se dobili rezultati razvoja mikrostrukture i svojstava prahova pod različitim temperaturama. , pritisci i vremena zadržavanja. Dobiveni su razvoj mikrostrukture i krivulje performansi legure titana u prahu pod različitim uvjetima temperature, tlaka i vremena držanja kako bi se pružila referenca za razvoj vrućih izostatičkih dijelova za oblikovanje legure TA15 za primjenu u zrakoplovstvu.

Upotrijebljen je izvorni sferični atomizirani prah legure titana TA15, specifični sastav prikazan je u tablici 1, sferičnost je veća ili jednaka 99%, a upotrijebljena je čahura od ugljičnog čelika, veličine ϕ60 mm×100mm, prah se ravnomjerno puni u rukavac od ugljičnog čelika, a zavarivanje brtve se izvodi na cilindričnom rukavcu, temperatura zagrijavanja zavarivanja brtve je 600 stupnjeva, a vakuum se povlači do {{6 }}Godišnje. Brtveno zavareni rukavac podliježe ispitivanju prešanjem u vrućoj izostatičkoj peći za prešanje, a određuju se temperatura, vrijeme zadržavanja, tlak i tri skupa uvjeta ispitivanja, kao što su temperatura, tlak i vrijeme zadržavanja. Nakon brtvljenja i zavarivanja, ovojnica je prešana u vrućoj izostatičkoj peći za prešanje, a ispitivanje je provedeno prema temperaturi, vremenu držanja, tlaku i tri skupa parametara: (1) temperatura je postavljena na 910 stupnjeva, 930 stupnjeva i 950 stupanj , vrijeme je bilo 180 min, a tlak je bio 130 MPa; (2) tlak je postavljen na 110 stupnjeva, 130 stupnjeva i 150 MPa, a vrijeme je bilo 180 minuta; (3) vrijeme je postavljeno na 90 stupnjeva, 180 minuta i 240 minuta, a temperatura je postavljena na 930 stupnjeva, a tlak je bio 130 MPa. JSM-6630LV pretražni elektronski mikroskop korišten je za promatranje i karakterizaciju mikrostrukture i morfologije legure TA15, a statistika i analiza razmaka letvica i sadržaja ekviaksijalnih zrna provedena je putem softvera IPP, a mehanička svojstva legure uzorci su ispitani mehaničkim ispitivačem 5887-E2-GE s opterećenjem većim od 500 N i brzinom rastezanja od 0.45-4.5 mm/min, a rezultati ispitivanja uzeti su iz pet uzorci s opterećenjem većim od 500N i brzinom rastezanja od 0.45-4.5mm/min, a rezultati ispitivanja uzeti su s pet uzoraka s opterećenjem većim od 500N. Rezultati ispitivanja bili su u prosjeku na 5 uzoraka.
Zaključak

(1) Vlačna čvrstoća i granica tečenja legure TA15 pokazuju promjenu povećanja, a zatim pada s povećanjem tlaka peći, vremena držanja i temperature, dok produljenje i skupljanje presjeka pokazuju trend smanjenja, a zatim povećanja s povećanjem tlaka i vremena, a opada s porastom temperature.

(2) Kada je proces vrućeg izostatičkog prešanja 930 stupnjeva × 130 MPa × 3h, legura TA15 je tipična organizacija mrežaste košare, s niskim udjelom razmaka letvica i ekviaksijalnih zrna, i mehaničkim svojstvima gredice dobivene od legure TA15 na sobnoj temperaturi. može doseći razinu homogenih otkovaka, s prosječnom vrijednošću vlačne čvrstoće do 952,3MPa, prosječnom vrijednošću istezanja do 17,1%, te granicom razvlačenja od 866,3MPa, uz skupljanje presjeka od 47,9 posto. Prosječna vrijednost vlačne čvrstoće je do 952,3MPa, srednja vrijednost istezanja je do 17,1%, granica razvlačenja je 866.3MPa i skupljanje presjeka je 47,9%.