Έρευνα για τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας πλακών από κράμα τιτανίου

Το τιτάνιο, ως ανθεκτικό στη διάβρωση δομικό υλικό, χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την πετροχημική, την παραγωγή αλατιού, την εκτύπωση και τη βαφή, τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα τρόφιμα, την αφαλάτωση του θαλασσινού νερού κ.λπ. τιτάνιο, το οποίο επηρεάζει τη διάρκεια ζωής. Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα της διάβρωσης από ρωγμές του καθαρού τιτανίου σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή συγκέντρωση χλωρίου, οι άνθρωποι ανέπτυξαν έναν νέο τύπο κράματος τιτανίου --- κράμα Ti-0.2Pd. Το κράμα έχει την ικανότητα να αντιστέκεται στην τοπική διάβρωση για τη μείωση των μέσων και των θερμών συμπυκνωμένων χλωριδίων, αλλά λόγω της προσθήκης πολύτιμου μετάλλου παλλαδίου, το κόστος είναι υψηλό, έτσι ώστε η εφαρμογή του να έχει περιοριστεί. στα μέσα-1970, η United States Titanium Metals Corporation ανέπτυξε το κράμα Ti-0.3Mo-0.8Ni. Το κράμα είναι σχεδόν τύπου κράμα τιτανίου, έχει καλή αντοχή στη διάβρωση στις ρωγμές σε υψηλή θερμοκρασία, υψηλή συγκέντρωση χλωρίου, μπορεί εν μέρει να αντικαταστήσει το υψηλότερο κόστος του Ti-0. Το κράμα 2Pd [3-4], έχει συμπεριληφθεί στις Ηνωμένες Πολιτείες, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Ρωσία, την Ιαπωνία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, κλπ. Το πρότυπο, και τίθεται σε βιομηχανοποιημένη παραγωγή.
Στη δεκαετία του 1980, η Κίνα άρχισε να επεξεργάζεται υλικό κραμάτων Ti-0.3Mo-0.8Ni και να εφαρμόζει έρευνα, αλλά και να συμπεριλαμβάνεται στα πρότυπά μας (που αντιστοιχούν στο TA10 της Κίνας) και σε καθαρό τιτάνιο μπορεί να εμφανιστεί σχισμή περιβάλλον διάβρωσης έχει εφαρμοστεί. Για παράδειγμα, τον Μάρτιο του 1985, εφαρμόστηκε στον θάλαμο θέρμανσης της παραγωγής αλατιού κενού στο αλατωρυχείο Xiangli, και τον Απρίλιο του 1986, εφαρμόστηκε στον θάλαμο θέρμανσης της δεξαμενής εξάτμισης χλωριούχου μαγνησίου στο Tanggu Salt Farm. Η Nanjing Baotai Special Materials Company έχει αναλάβει την παραγγελία σύνθετων υλικών τιτανίου και χάλυβα για μονάδα παραγωγής έργου λιπασμάτων ποτάσας στο εξωτερικό. Η επένδυση από σύνθετο υλικό είναι φύλλο κράματος τιτανίου TA10 πάχους 3 mm. Σύμφωνα με το πρότυπο GB/T{10}} "πλάκα τιτανίου και κράματος τιτανίου", η συμβατική πλάκα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις της κατηγορίας Α, η επιμήκυνση στο σπάσιμο μπορεί να φτάσει το 18%, ενώ η επόμενη πλάκα που χρησιμοποιείται για συγκόλληση με έκρηξη πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις της κατηγορίας Β, η επιμήκυνση στο σπάσιμο θα πρέπει να φτάσει περισσότερο από 25%. Για τη σύνθετη διαδικασία έκρηξης των απαιτήσεων πλαστικότητας πλάκας κράματος τιτανίου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παραγωγή πρώτης ύλης χαμηλής σκληρότητας 0 πλάκα σπόγγου τιτανίου, προκειμένου να επιτευχθεί η επακόλουθη διαδικασία στις απαιτήσεις δείκτη πλαστικότητας, αλλά αυτό θα αυξήσει αναπόφευκτα το κόστος των πρώτων υλών . Αυτό το πείραμα χρησιμοποιεί σφουγγάρι τιτανίου βαθμού 2 ως πρώτη ύλη για την παρασκευή φύλλου κράματος τιτανίου TA10, μέσω της μελέτης διαφορετικών συστημάτων θερμικής επεξεργασίας σχετικά με την οργάνωση και τις ιδιότητες του φύλλου κράματος τιτανίου TA10, για τη διερεύνηση του κατάλληλου συστήματος θερμικής επεξεργασίας, με σκοπό την απόκτηση του δείκτης πλαστικότητας για την κάλυψη των απαιτήσεων της επόμενης σύνθετης διαδικασίας έκρηξης φύλλο κράματος τιτανίου TA10.

1 Πείραμα

1.1 Πειραματικά υλικά που χρησιμοποιούνται 2 σφουγγάρια ενδιάμεσο κράμα τιτανίου, νικέλιο - μολυβδαίνιο, μετά από δύο τήξη ιδιοκατανάλωσης υπό κενό για την παρασκευή διαμέτρου 560mm ράβδου κράματος τιτανίου TA10, η χημική του σύσταση φαίνεται στον Πίνακα 1. Πλίνθωμα με σφυρηλάτηση billet, φρεζάρισμα, άλεσμα και άλλες διεργασίες από πλάκες θερμής έλασης, και στη συνέχεια στο έλασμα του 1680 με δύο πυρά έλασης σε πλάκα πάχους 3,0 mm. Σχήμα 1 για τις μεταλλογραφικές φωτογραφίες πλάκας από κράμα τιτανίου TA10 κατάστασης έλασης, την οργάνωση της πολύ λεπτής οργάνωσης παραμόρφωσης της κατάστασης κύλισης λωρίδων. Ο Πίνακας 2 δείχνει τις μηχανικές ιδιότητες θερμοκρασίας δωματίου του ελασματοποιημένου φύλλου κράματος τιτανίου TA10.

1.2 Δοκιμή θερμικής επεξεργασίας θερμικής επεξεργασίας με χρήση SX2-2.5-10 φούρνος αντίστασης, σφάλμα θερμοκρασίας ± 5 βαθμοί C. Το κράμα τιτανίου TA1{12}} είναι σχεδόν τύπου κράματος, ο ρυθμός ψύξης έχει μικρή επίδραση σχετικά με την οργάνωση και τις ιδιότητές του, η θερμοκρασία ανόπτησης πρέπει γενικά να επιλέγεται κάτω από το σημείο μετάβασης + / φάσης του 120-200 βαθμού C. Η θερμοκρασία του + / σημείο μετάβασης φάσης του + / σημείο μετάβασης φάσης. Ως εκ τούτου, τα δείγματα θερμικής επεξεργασίας κόπηκαν σε πλάκες από κράμα τιτανίου TA10 πάχους 3,0 mm και ανόπτησαν σε διαφορετικές θερμοκρασίες, οι θερμοκρασίες ανόπτησης ήταν 550, 600, 650, 700, 750 και 800 μοίρες, ο χρόνος διατήρησης ήταν 30 λεπτά και η μέθοδος ψύξης ήταν αερόψυξη. Ελήφθησαν δείγματα από τις ανόπτηση πλάκες για παρατήρηση μικροδομής και δοκιμή μηχανικών ιδιοτήτων για να διερευνηθεί η κατάλληλη θερμοκρασία ανόπτησης. Στη θερμοκρασία ανόπτησης, επεξεργασία ανόπτησης με διαφορετικό χρόνο συγκράτησης, ο χρόνος διατήρησης ήταν 15, 30, 60, 120, 180 λεπτά αντίστοιχα, πάρτε δείγματα για να παρατηρήσετε τη μικροδομή της πλάκας μετά την ανόπτηση για διαφορετικό χρόνο και δοκιμάστε τις μηχανικές ιδιότητες και τελικά λάβετε το κατάλληλο σύστημα θερμικής επεξεργασίας.

2 Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Η επίδραση της θερμοκρασίας θερμικής επεξεργασίας στην οργάνωση και τις μηχανικές ιδιότητες του φύλλου θερμής έλασης από κράμα τιτανίου TA10 από μόνωση διαφορετικής θερμοκρασίας 30 λεπτά και επεξεργασία ανόπτησης με ψύξη αέρα των μηχανικών ιδιοτήτων και της μικροδομής σε θερμοκρασία δωματίου φαίνονται στον Πίνακα 3 και στο Σχήμα 2. όπως φαίνεται στο Πίνακας 3, TA10 πλάκα κράματος τιτανίου από 550 μοίρες × 30min/AC επεξεργασία ανόπτησης, που προκαλείται από το φαινόμενο της επεξεργασίας σκλήρυνση της αντοχής της υψηλής αντοχής και της πλαστικότητας του φαινομένου των φτωχών δεν εξαλείφεται. Εξάλειψη; μεταξύ 550 ~ 650 μοιρών, με την αύξηση της θερμοκρασίας της θερμικής επεξεργασίας, το φαινόμενο σκλήρυνσης της επεξεργασίας πλακών εξαλείφεται σταδιακά, η αντοχή σε εφελκυσμό μειώνεται σταδιακά, η πλαστικότητα βελτιώθηκε ελαφρώς. μεταξύ 650 ~ 700 μοιρών, η αντοχή του φύλλου θερμής έλασης είναι σχεδόν αμετάβλητη, ενώ η πλαστικότητα βελτιώνεται σημαντικά. μεταξύ 750 ~ 800 μοιρών, η αντοχή σε εφελκυσμό του φύλλου θερμής έλασης παραμένει αμετάβλητη, ενώ η επιμήκυνση μετά το σπάσιμο μειώνεται, η πλαστικότητα της πλάκας επιδείνωση. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 2, πλάκα κράματος τιτανίου TA10 σε 700 μοίρες κάτω από την κύρια διαδικασία ανάκτησης, η οργάνωση της παραμόρφωσης κύλισης της λωρίδας οργάνωσης, όταν η θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας αυξάνεται στους 700 βαθμούς, εμφανίζεται πυρήνα ανακρυστάλλωσης και ανάπτυξη κόκκων . Θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας 750 μοιρών, η ανακρυστάλλωση είναι βασικά πλήρης, η συντριπτική πλειοψηφία της οργάνωσης για την λεπτότερη ισομετρική φάση, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει ένας μικρός αριθμός λωρίδων οργάνωσης παραμόρφωσης. Όταν η θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας φτάσει τους 800 βαθμούς, ορισμένοι από τους κόκκους αναπτύσσονται ασυνήθιστα και η οργάνωση είναι χονδροειδής. Ως εκ τούτου, προκειμένου το φύλλο θερμής έλασης από κράμα τιτανίου TA10 να πληροί τις απαιτήσεις της σύνθετης διαδικασίας έκρηξης στην πλαστικότητα της πλάκας, η κατάλληλη θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας θα πρέπει να επιλεγεί μεταξύ 700 ~ 750 μοίρες.

2.2 Η επίδραση του χρόνου διατήρησης στην οργάνωση και τις μηχανικές ιδιότητες της πλάκας σύμφωνα με το πείραμα θερμοκρασίας θερμικής επεξεργασίας επιλεγμένη θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας 750 μοιρών, οι μηχανικές ιδιότητες της πλάκας μετά τη θερμική επεξεργασία διαφορετικού χρόνου διατήρησης σε αυτή τη θερμοκρασία φαίνονται στον Πίνακα 4, η μικροδομή φαίνεται στο σχήμα 3. από τον Πίνακα 4 μπορεί να φανεί, όταν η θερμοκρασία θέρμανσης των 750 βαθμών, με την παράταση του χρόνου διατήρησης, η αντοχή εφελκυσμού της πλάκας κράματος τιτανίου TA10 δεν ποικίλλει πολύ, εντός 5 ~ 10 MPa, ο χρόνος διατήρησης 5 ~ 10 MPa, η αντοχή σε εφελκυσμό της πλάκας από κράμα τιτανίου TA10 δεν είναι πολύ μεγάλη. ~ 10MPa, χρόνος μόνωσης στο διάστημα 15 ~ 60 λεπτά, επιμήκυνση της πλάκας στο σπάσιμο με την επέκταση του χρόνου μόνωσης σημαντικά μεγαλύτερη, η πλαστικότητα γίνεται καλύτερη. Και όταν ο χρόνος μόνωσης είναι περισσότερο από 60 λεπτά, η επιμήκυνση της πλάκας στο σπάσιμο έχει μια πιο εμφανή μείωση, η πλαστικότητα σταδιακά επιδεινώνεται. Όπως φαίνεται από το σχήμα 3, πλάκα κράματος τιτανίου TA10 σε 750 μοίρες μετά από 15, 30, 60, 120, 180 λεπτά επεξεργασία ανόπτησης, η οργάνωση από την αρχική οργάνωση παραμόρφωσης κύλισης λωρίδων σταδιακά ανακρυστάλλωση πυρήνα και ανάπτυξη κόκκων, όταν ο χρόνος διατήρησης των 30 λεπτών , η ανακρυστάλλωση είναι βασικά πλήρης (βλ. Εικόνα 3β), όταν ο χρόνος διατήρησης φτάσει τα 60 λεπτά, η ανακρυστάλλωση του συνόλου, η οργάνωση είναι λεπτή και ομοιόμορφη ισότροπη και η πλαστικότητα είναι καλή. όταν ο χρόνος κράτησης είναι περισσότερο από 60 λεπτά, η πλάκα έχει μια πιο εμφανή μείωση στην επιμήκυνση μετά από θραύση, η πλαστικότητα σταδιακά επιδεινώνεται. Η οργάνωση είναι λεπτή και ομοιόμορφη ισομετρική φάση (βλ. Εικόνα 3γ). Καθώς ο χρόνος μόνωσης συνεχίζει να επεκτείνεται, η δομή παραμόρφωσης και άλλοι παράγοντες που εμποδίζουν την εξάλειψη της ανάπτυξης των κόκκων, μερικά ειδικά όρια κόκκων μεταναστεύουν γρήγορα [11], ορισμένοι από τους ανακρυσταλλωμένους κόκκους αναπτύσσονται ασυνήθιστα, η οργάνωση σταδιακά είναι χονδροειδής.

Συνοπτικά, η επεξεργασία ανόπτησης ελασμάτων από κράμα τιτανίου TA10 πρέπει να φτάσει σε μια ορισμένη θερμοκρασία προκειμένου να ανταποκριθεί αποτελεσματικά για καλύτερη οργάνωση και απόδοση. Όπως σε 750 μοίρες ανόπτηση θεραπεία μπορεί να επιτευχθεί όταν η ισαξονική οργάνωση και καλή πλαστικότητα, όταν η θερμοκρασία συνεχίζει να αυξάνεται όταν αυξάνεται η αντοχή, η επιμήκυνση μειώνεται. Η επεξεργασία ανόπτησης πλακών από κράμα τιτανίου TA10 θα πρέπει επίσης να ελέγχεται όταν ο χρόνος διατήρησης, διαφορετικά λόγω της ανάπτυξης ανακρυσταλλωμένων κόκκων, θα επηρεάσει την πλαστικότητα του υλικού.

3 Συμπέρασμα

(1) Όταν η θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας φτάσει τους 600 βαθμούς, η οργάνωση της πλάκας από κράμα τιτανίου TA10 μπορεί να έχει καλή απόκριση, αλλά η πλαστικότητα είναι κακή. Εάν πρέπει να αποκτήσετε καλύτερη πλαστικότητα για να καλύψετε τις απαιτήσεις της χρήσης πλακών τιτανίου για εκρηκτικά σύνθετα υλικά, πρέπει να πραγματοποιήσετε υψηλότερη θερμοκρασία (700 ~ 750 μοίρες) θερμικής επεξεργασίας. (2) Όταν η θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας είναι βέβαιη, ο χρόνος διατήρησης έχει μικρή επίδραση στην αντοχή της πλάκας από κράμα τιτανίου TA10, αλλά η πλαστικότητα έχει σημαντική επίδραση. (3) Για φύλλο θερμής έλασης από κράμα τιτανίου TA10 πάχους 3 mm, μετά από (700 ~ 750) μοίρες × (30 ~ 60) λεπτά / επεξεργασία ανόπτησης εναλλασσόμενου ρεύματος, μπορείτε να έχετε μια πιο ομοιόμορφη ισοαξονική φάση και καλύτερες ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες, για να ανταποκριθείτε στις χρήση πλακών τιτανίου για απαιτήσεις εκρηκτικών σύνθετων υλικών.