Утицај температуре старења на коване шипке од Ти-6АЛ-7Нб легуре титанијума
Ти-6АЛ-7Нб легура титанијума се широко користи у ваздухопловној, медицинској и хемијској индустрији због својих одличних механичких својстава, отпорности на корозију и биокомпатибилности. Старење је важан процес за побољшање чврстоће и тврдоће легуре Ти-6АЛ-7Нб. Температура старења има велики утицај на микроструктуру и механичка својства легуре. Ова студија је проучавала утицај температуре старења на микроструктуру и својства кованих шипки од легуре титанијума Ти-6АЛ-7Нб.
поступак експеримента
Тумори старења: После третмана старењем Ти-6АЛ-7Нб легуре титанијума при високим температурама, исталожена фаза унутар зрна ће се променити, што може довести до раста зрна и повећања густине дислокације. Ове промене изазивају старење тумора, који повећавају крутост и снагу материјала.
Раст зрна: Старење на високим температурама може довести до раста зрна, што може утицати на механичка својства материјала. Повећана зрна могу довести до смањења механичких својстава материјала, али у неким случајевима могу и повећати чврстоћу материјала.
Фазна трансформација: Неке преципитиране фазе у легури титанијума Ти-6АЛ-7Нб могу да прођу фазну трансформацију током старења при високим температурама. Ова промена фазе може довести до промена у структури кристалне решетке, што утиче на својства материјала.
Отпорност на корозију: Температура старења може да утиче на отпорност на корозију легуре Ти-6АЛ-7Нб титанијума. Неки третмани старењем могу узроковати промену дистрибуције одређених елемената у легури на границама зрна, чиме утичу на њену отпорност на корозију.
Термичка стабилност: На термичку стабилност Ти-6АЛ-7Нб легуре титанијума такође може утицати температура старења. Одговарајући третман старењем може побољшати стабилност легуре у окружењима са високим температурама.
Штапови од легуре Ти-6АЛ-7Нб се ковају на температури од 950 степени са стопом редукције од 60%. Коване шипке су затим подељене у три групе и подвргнуте различитим температурама старења од 500 степени, 550 степени и 600 степени у трајању од 2 сата. Микроструктура и механичка својства узорака су окарактерисана оптичком микроскопијом, рендгенском дифракцијом и испитивањем затезања.
Резултати и дискусија
Резултати показују да се структура легуре Ти-6АЛ-7Нб након ковања састоји од равноосне фазе и љускасте + фазе. После старења, честице фазе грубе и љускаста + фаза се трансформише у фазу са равномерним осом. Што је температура старења виша, то је очигледније грубљење честица -фазе и трансформација љускастих + фаза. Поред тога, КСРД анализа показује да са повећањем температуре старења, интензитет пика (002) опада, а интензитет пика (200) расте, што указује да са порастом температуре старења опада садржај фазе и садржај фаза се повећава са температуром.
Испитивања затезања показују да како се температура старења повећава, гранична затезна чврстоћа (УТС) и граница течења (ИС) узорака се повећавају, док се дуктилност смањује. УТС и ИС узорка старог 600 степени достигли су максималне вредности од 1370 МПа и 1260 МПа респективно, које су биле 36% и 25% веће од оних код узорка старог 500 степени. Међутим, како температура старења расте, издужење се смањује са 12,5% на 4,3%, што указује да се пластичност легуре смањује са повећањем температуре старења.
у закључку
Укратко, температура старења има значајан утицај на структуру и својства кованих шипки од легуре титанијума Ти-6АЛ-7Нб. Повећање температуре старења доводи до грубљења честица -фазе, трансформације ламеларне + фазе, смањења садржаја -фазе и повећања садржаја -фазе. Поред тога, како се температура старења повећава, УТС и ИС узорака се повећавају, док се истезање смањује. Резултати истраживања пружају корисне смернице за оптимизацију процеса старења Ти-6АЛ-7Нб легуре титанијума.
