Gloeiproces van Gr38 titaniumlegering

Gr.38 titaniumlegering is een nieuwe titaniumlegering ontwikkeld door ATI Technology Company in de Verenigde Staten. Het kan de meest voorkomende titaniumlegeringen met gemiddelde en hoge sterkte vervangen. De nominale samenstelling is Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, wat een zeer sterke titaniumlegering van het type + - is. Vergeleken met de TC4-legering gebruikt de Gr.38-legering ijzer in plaats van het duurdere vanadium als stabiliserend element. De sterkte is gelijk aan die van de TC4-legering en de rek is gelijkwaardig of iets hoger. Wat echter anders is, is dat het zowel warm kan worden verwerkt als koud kan worden verwerkt en kan worden verwerkt tot dunne platen, spoelen, strips, precisie warmgewalste strips, dikke platen, naadloze buizen, gietstukken en technische producten. Gezien het feit dat de Gr.38 titaniumlegering uitstekende superplastische vervormbaarheid en porievermoeidheidsprestaties heeft, en ook kan worden gebruikt voor wrijvingsroerlassen, heeft het een breed scala aan toepassingen en is het zeer geschikt om staal, aluminium, composietmaterialen, puur titanium en andere materialen. Titaniumlegeringen hebben extreem brede toepassingsmogelijkheden, vooral in de lucht- en ruimtevaart en militaire defensiesystemen. Er zijn momenteel zeer weinig onderzoeksrapporten over deze legering. Daarom bestudeerden onderzoekers de effecten van verschillende gloeisystemen op de microstructuur, mechanische eigenschappen en trekbreukmorfologie van kleine staven van Gr.38 titaniumlegering.

De belangrijkste grondstoffen die worden gebruikt om de Gr.38 titaniumlegering te bereiden zijn titaniumspons en toegevoegde legeringselementen. De toegevoegde legeringselementen omvatten aluminiumvanadiumlegering, aluminiumbonen, ijzeren spijkers en titaniumdioxide. Na het mengen, de voorbereiding van de elektrode en andere processen werd de vacuümbrander gebruikt voor twee vacuümsmeltingen om een ​​blok van Φ440 mm te bereiden. Het fasetransformatiepunt van de Gr.38 titaniumlegering werd gemeten op 970 ± 5 graden met behulp van de temperatuurverhogende metallografische methode. De staaf van Φ440 mm werd 8 keer gesmeed en uiteindelijk warmgewalst tot een staaf van Φ20 mm in gewalste staat. Het gloeisysteem is respectievelijk ovenkoeling, waterkoeling en luchtkoeling na 1 uur op 830, 930, 950 en 1000 graden gehouden te zijn.

Snij een 75 mm lange teststaaf uit de afgewerkte staaf als een monster voor mechanische eigenschappen, en snijd een 20 mm lange teststaaf als een metallografisch monster. Na het uitgloeien is de testinhoud voltooid. De testinhoud bestaat voornamelijk uit het testen van de microstructuur, de trekeigenschappen bij kamertemperatuur en de trekbreukmorfologie onder verschillende gloeiregimes. Uit de resultaten bleek dat:

(1) Na 1 uur op 930-950 graden te zijn gehouden en vervolgens luchtgekoeld (of watergekoeld) te zijn uitgegloeid, kan de Gr.38-legering een hogere sterkte en betere plasticiteit verkrijgen, en heeft ze goede uitgebreide mechanische eigenschappen.

(2) Nadat de Gr.38-legering luchtgekoeld is en gedurende 1 uur bij 830 graden is uitgegloeid, is de vloeigrens laag, wat gunstig is voor de daaropvolgende verwerking van het materiaal.

(3) De breukmorfologie bij kamertemperatuur van Gr.38-legeringsmateriaal vertoont ductiele breukeigenschappen van honingraat. Na 1 uur uitgloeien bij 1000 graden zijn de kuiltjes op het breukoppervlak relatief klein en ondiep en is de plasticiteit relatief slecht.