Senėjimo temperatūros poveikis Ti-6AL-7Nb titano lydinio kaltiniams strypams

Dėl puikių mechaninių savybių, atsparumo korozijai ir biologinio suderinamumo Ti-6AL-7Nb titano lydinys plačiai naudojamas kosmoso, medicinos ir chemijos pramonėje. Senėjimas yra svarbus procesas, siekiant pagerinti Ti-6AL-7Nb lydinio stiprumą ir kietumą. Senėjimo temperatūra turi didelę įtaką lydinio mikrostruktūrai ir mechaninėms savybėms. Šiame tyrime buvo tiriamas senėjimo temperatūros poveikis Ti-6AL-7Nb titano lydinio kaltinių strypų mikrostruktūrai ir savybėms.

eksperimento procedūra
Senstantys navikai: po Ti-6AL-7Nb titano lydinio apdorojimo aukštoje temperatūroje senėjimo fazė grūdų viduje pasikeis, todėl grūdeliai gali augti ir padidėti dislokacijos tankis. Šie pokyčiai sukelia senstančius navikus, kurie padidina medžiagos standumą ir stiprumą.
Grūdų augimas: Senėjimas aukštoje temperatūroje gali sukelti grūdų augimą, o tai gali turėti įtakos mechaninėms medžiagos savybėms. Padidėję grūdeliai gali sumažinti medžiagos mechanines savybes, tačiau kai kuriais atvejais gali padidinti medžiagos stiprumą.

Fazinė transformacija: kai kurios nusodintos fazės Ti-6AL-7Nb titano lydinyje gali virsti fazėmis senstant aukštoje temperatūroje. Dėl šio fazės pokyčio gali pasikeisti kristalinės gardelės struktūra ir taip paveikti medžiagos savybes.
Atsparumas korozijai: Ti-6AL-7Nb titano lydinio atsparumą korozijai gali paveikti senėjimo temperatūra. Dėl kai kurių senėjimo apdorojimo gali pasikeisti tam tikrų lydinio elementų pasiskirstymas ties grūdelių ribomis ir taip paveikti jo atsparumą korozijai.
Šiluminis stabilumas: Ti-6AL-7Nb titano lydinio terminį stabilumą taip pat gali paveikti senėjimo temperatūra. Tinkamas senėjimo apdorojimas gali pagerinti lydinio stabilumą aukštoje temperatūroje.
Ti-6AL-7Nb lydinio strypai kalti 950 laipsnių temperatūroje, sumažinant 60 %. Kaltiniai strypai buvo suskirstyti į tris grupes ir atitinkamai 2 valandas buvo laikomi skirtinga sendinimo temperatūra 500 laipsnių, 550 laipsnių ir 600 laipsnių. Mėginių mikrostruktūra ir mechaninės savybės buvo apibūdintos optine mikroskopija, rentgeno spindulių difrakcijos ir tempimo bandymais.
Rezultatai ir DISKUSIJA
Rezultatai rodo, kad Ti-6AL-7Nb lydinio struktūra po kalimo susideda iš lygiagretės fazės ir dribsnių + fazės. Po senėjimo fazės dalelės šiurkštėja, o dribsnių + fazė virsta lygiagrečia faze. Kuo aukštesnė senėjimo temperatūra, tuo akivaizdesnis -fazių dalelių šiurkštėjimas ir dribsnių + fazių transformacija. Be to, XRD analizė rodo, kad didėjant senėjimo temperatūrai, (002) smailės intensyvumas mažėja, o (200) smailės intensyvumas didėja, o tai rodo, kad didėjant senėjimo temperatūrai fazės kiekis mažėja ir fazė didėja didėjant temperatūrai.
Tempimo bandymai rodo, kad didėjant senėjimo temperatūrai, bandinių ribinis tempiamasis stipris (UTS) ir takumo riba (YS) didėja, o plastiškumas mažėja. 600 laipsnių sendinto mėginio UTS ir YS pasiekė didžiausias atitinkamai 1370 MPa ir 1260 MPa reikšmes, kurios buvo 36% ir 25% didesnės nei 500 laipsnių sendinto mėginio. Tačiau, didėjant senėjimo temperatūrai, pailgėjimas sumažėja nuo 12,5% iki 4,3%, o tai rodo, kad lydinio plastiškumas mažėja didėjant senėjimo temperatūrai.
Apibendrinant
Apibendrinant galima pasakyti, kad senėjimo temperatūra turi didelę įtaką Ti-6AL-7Nb titano lydinio kaltinių strypų struktūrai ir savybėms. Senėjimo temperatūros padidėjimas lemia -fazės dalelių grubumą, sluoksninės + fazės transformaciją, -fazių kiekio sumažėjimą ir -fazių kiekio padidėjimą. Be to, didėjant senėjimo temperatūrai, mėginių UTS ir YS didėja, o pailgėjimas mažėja. Tyrimo rezultatai pateikia naudingų patarimų, kaip optimizuoti Ti-6AL-7Nb titano lydinio senėjimo procesą.