BT16 titano lydinys, skirtas šaltos formos tvirtinimo elementų veikimui

Ti-3AI-5Mo-4.5V titano lydinį (BT16) sukūrė Rusijos lengvųjų lydinių tyrimų institutas. Tai didelio stiprumo, naujo tipo tipiškas dvifazis titano lydinys. Jis pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis ir šalto pjovimo formavimo savybėmis. Pagrindiniai šio lydinio pusgaminio bruožai – valcuoti ir tempti nuo 4 iki 10 mm skersmens vielos ir strypai, iš kurių galima gaminti varžtus, varžtus, kniedes ir kitas aviacines tvirtinimo detales šaltuoju būdu.

BT16 titano lydinio charakteristikos yra šios: jame yra nedidelis kiekis Al, daug -stabilizuojančio elemento (Mo), -fazės stabilumo koeficientas K yra toks pat didelis kaip 0,8, -fazės kiekis yra apie 25% ~ 30%, ir jis pasižymi dideliu našumu atkaitintoje arba atšaldytoje būsenoje. stabilumas. Plastiškumas, nors kietas tirpalas + sendinimo lydinys turi didesnį stiprumą, plastiškumas ženkliai nesumažėja. Pagrindinės pereinamosios fazės, atsirandančios titano lydiniuose terminio apdorojimo metu, yra „fazė“, „fazė“ ir gesinimo senėjimo fazė.

Rusija aviacijos tvirtinimo detalių gamybai naudoja atkaitintą BT16 lydinio vielą šaltam apdirbimui. Vidaus ir užsienio mokslininkai atliko išsamius BT16 titano lydinio atkaitinimo proceso, mikrostruktūros, fazinės struktūros ir mechaninių savybių tyrimus. Šaltos deformacijos sustiprintos tvirtinimo detalės, pagamintos iš BT16 lydinio, reikalauja mažiausiai darbo valandų ir sąnaudų ir gali būti naudojamos neribotą laiką žemesnėje nei 160 laipsnių temperatūroje; tvirtinimo detalės, pagamintos iš tirpalo sendinto BT16 lydinio, gali veikti iki 350 laipsnių temperatūroje.

Siekdami pateikti teorinį pagrindą ir eksperimentinius duomenis tolesniems BT16 titano lydinio ir jo pritaikymo tyrimams bei optimizavimui, titano BT16 organizacinės struktūros raidai tirti tyrėjai naudojo optinę mikroskopiją (OM), skenuojančią elektroninę mikroskopiją (SEM) ir kt. lydinys gamybos proceso metu. (SEM) ir perdavimo elektronų mikroskopija (TEM). Ir terminio apdorojimo proceso įtaka lydinio vielos mechaninėms savybėms.

Eksperimente buvo naudojama BT16 titano lydinio viela, kurios skersmuo 6,5 mm, jos cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje. Lydinio vielos paruošimo procesas yra toks: liejimas luitais → presavimas → kalimas → valcavimas. Pirmiausia naudojamos dvi vakuuminės sunaudojamos elektrodų lydymo krosnys Φ210 mm BT16 titano lydinio luitams gauti, o tada ruošiniai supjaustomi. Pradinė temperatūra yra 1150 laipsnių, galutinė temperatūra kontroliuojama maždaug 800 laipsnių, o po to karštai kaltas į 7,5 mm skersmens vielos strypą. Galutinis atkaitinimo apdorojimas: 780 laipsnių 2 valandas, krosnies aušinimas iki 550 laipsnių, tada aušinimas oru. Atkaitinto vielos strypo paviršius buvo poliruotas, kad būtų galima pasiruošti šaltojo nukreipimo eksperimentui.

BT16 titano lydinio vielos ir šaltos galvutės mėginiai buvo stebimi ir analizuojami naudojant LEICA DM2500M vertikalaus perdavimo ir atspindžio optinį mikroskopą (OM), JEOL JEM?2100 perdavimo elektroninį mikroskopą (TEM) ir JEOL JSEM?7001F didelės raiškos skenuojantį elektroninį mikroskopą (SEM). analizuoti. Cheminės korozijos santykis yra 2,5mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89,5 mLH2O. Bandymo rezultatai yra tokie:

(1) BT16 lydinio vielos atkaitinimo sistema yra: 760–830 laipsnių, 2 h +550 laipsnis, oro aušinimas. Gautos vielos mechaninės savybės yra tokios: σb yra nuo 870 iki 935 MPa, δ yra nuo 22% iki 25%, o ψ yra nuo 62% iki 65%. Jo šaltosios krypties deformacija siekia 80%. Lydinio struktūra po atkaitinimo susideda iš pirminės lygiagretės fazės, nedidelio kiekio trumpos juostelės fazės ir tarpgranulinės fazės.

(2) Po kieto tirpalo (aušinimo oru) + sendinimo lydinio struktūrą sudaro netaisyklingos lygiagrečios pirminės fazės ir fazės bei adatos formos ′ fazės nuosėdos; po kieto tirpalo (gesinimo) + sendinimo lydinys susideda iš lygiagrečios fazės sudėties. Dviejų būsenų struktūra, sudaryta iš pirminės fazės ir tarpgranulinės fazės, susideda iš pirminės fazės, tarpgranulinės fazės ir adatos formos fazės, nusodintos fazėje.