TC11 titano lydinio kaltinių mechaninės savybės
TC11 titano lydinio kaltinių mechaninės savybės
Mikrostruktūros poveikis TC11 titano lydinio kaltinių mechaninėms savybėms
TC11 titano lydinys priklauso martensitinio plius tipo karščiui atsparaus titano lydiniui, o jo vardinė sudėtis yra Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si. Jis turi didelį stiprumą, gerą vidutinės temperatūros veikimą, gerą atsparumą korozijai ir atsparumą nuovargiui. Jis turi didelio stiprumo pranašumus ir gali būti sustiprintas termiškai apdorojant. Tai pagrindinė medžiaga aviaciniams varikliams, aukšto slėgio kompresorių diskams ir mentėms gaminti, taip pat naudojama svarbiems slėgį laikantiems komponentams orlaiviuose gaminti. Vidinė lydinio struktūra lemia galutinį jo veikimą, o pagrįstas struktūros ir morfologijos derinys gali labai pagerinti medžiagos mechanines savybes. Šiame darbe projektuojant skirtingus terminio apdorojimo ir terminio apdorojimo procesus gautos skirtingos pluošto mikrostruktūros, ištirtas ir analizuojamas mikrostruktūros poveikis TC11 kaltinių tempimo savybėms kambario temperatūroje.
1. Bandymo medžiagos ir metodai
Bandymui naudojama medžiaga yra TC11 titano lydinio strypas, o transformacijos taškas yra 1005 laipsniai -1010 laipsniai. Bandyme naudojamos žaliavos yra paruošiamos skirtingais terminio apdorojimo arba terminio apdorojimo procesais, siekiant gauti skirtingas mikrostruktūras. Tai rodo, kad metalografinėje struktūroje naudojama korozinė medžiaga yra 10 procentų HF plius 30 procentų HNO3 plius 70 procentų H2O. Ir naudokite Image-ProPlus programinę įrangą, kad kiekybiškai apibūdintumėte pirminės fazės turinį: tada patikrinkite tempimo savybes kambario temperatūroje. Bandymas buvo atliktas 1185 tipo medžiagų bandymo mašina.
2. Testo rezultatai ir aptarimas
2.1 Įtaka TC11 mechaninėms savybėms
figūra 1parodyta atkaitinta TC11 mikrostruktūra su skirtingu lygiagrečiu turiniu. Pirminės fazės turinys buvo kiekybiškai apibūdintas Image-ProPlus programine įranga. Lygiagrečios fazės turinys iš eilės buvo 44 procentai, 39 procentai, 32 procentai ir 40 procentų. Iš 1 paveikslo matyti, kad H1, H2 ir H3 pirminių fazių turinys rodo mažėjimo tendenciją; H4 lygiagrečios fazės kiekis yra maždaug toks pat kaip H2, tačiau skiriasi jos dydis ir pasiskirstymas. Grūdelių dydis H2 mėginyje yra vienodas, o H4 mėginys turi akivaizdžią „dvigubo struktūrą“ ir yra dviejų lygiagrečių grūdelių dydžio lygiai.
2 pavparodytas atitinkamas ryšys tarp šiltnamio efektą sukeliančių tempimo savybių ir trijų TC11 titano kaltinių H1, H2 ir H3 lygiagrečios fazės kiekio. Iš 2 paveikslo matyti, kad didėjant lygiagrečios fazės kiekiui, medžiagos stiprumas mažėja, o plastiškumas šiek tiek padidėja. Taip yra todėl, kad didėjant lygiagrečios fazės kiekiui medžiagoje, mažėja -transformanto kiekis, todėl mažėja sąsajos / fazės kiekis, o tai susilpnina išnirimų suspaudimo efektą, sumažina medžiagos stiprumą, ir pagerina medžiagos plastiškumą. ; Be to, didėjant lygiagrečios fazės kiekiui, sustiprėja legiruojamųjų elementų pasiskirstymo efektas medžiagos viduje, o tai reiškia, kad lakšto Al kiekis transformatoriuje šiuo metu mažėja, todėl sumažėja jo stiprumas. -transformatorius, o tai savo ruožtu padidina bendrą stiprumą. mažėja, o kadangi medžiagos plastiškumas neturi įtakos tekėjimo elgesiui, tai daugiausia priklauso nuo klasterių dydžio. Todėl legiruojamųjų elementų pasiskirstymo poveikis plastiškumui yra labai mažas; galiausiai, didėjant lygiašių fazių kiekiui, didėja medžiagos suderinamumas su deformacija, todėl šiek tiek padidėja plastiškumas. Dėl bendro šių trijų efektų sumažėja medžiagos stiprumas ir šiek tiek padidėja plastiškumas, padidėjus lygiagrečios fazės kiekiui.
1 lentelėparodytas H2 ir H4 tempiamųjų savybių kambario temperatūros palyginimas. Iš 1 lentelės matyti, kad H4 bandinio takumo riba ir pailgėjimas yra žymiai geresni nei H2, o tempiamasis stipris ir ploto susitraukimas iš esmės yra vienodi. Iš mikrostruktūros analizės matyti, kad vidutinis H4 mėginio grūdelių dydis yra mažesnis nei H2 mėginio. Pagal Hall-Petch formulę: matyti, kad kuo mažesnis vidutinis grūdelių dydis, tuo didesnė medžiagos takumo riba. Taip yra todėl, kad šiuo metu grūdelių ribų skaičius didėja, todėl padidėja dislokacijos judėjimo pasipriešinimas, dėl kurio padidėja metalo atsparumas deformacijai; kita vertus, mažėjant vidutiniam grūdelių dydžiui, grūdelių skaičius didėja, todėl medžiaga plastinė deformacija gali būti išsklaidyta į daugiau grūdelių, todėl padidėja medžiagos deformacijos koordinavimas, todėl padidėja pailgėjimas.
2.2 Antrinių lamelių poveikis TC11 mechaninėms savybėms
3 paveiksle H5 ir H6 yra mikrostruktūros, atvėsintos skirtingomis aušinimo terpėmis toje pačioje atkaitinimo temperatūroje. Kiekybinis pirminės fazės turinio apibūdinimas naudojant „Image-ProPlus“ programinę įrangą rodo, kad fazės turinys yra maždaug toks pat, apie 30 procentų, o tvarkyklės dydis yra apie 14,8 um. Iš 3 paveikslo matyti, kad H5 ir H6 mėginiai turi akivaizdžią fazės morfologiją antrinėse lamelėse. Antrinių lamelių fazė H5 pavyzdyje yra trumpo strypo formos, mažesnio kraštinių santykio; antrinės lamelės H6 mėginyje yra smulkios adatos formos, o kraštinių santykis yra didesnis nei H5 mėginio.
2 lentelėje parodytas H6 ir H5 tempimo savybių kambario temperatūros palyginimas. Iš 2 lentelės matyti, kad H6 mėginio stiprumas yra žymiai geresnis nei H5 mėginio, tačiau jo pailgėjimas ir ploto susitraukimas šiek tiek sumažėjo.
Tam tikro turinio atveju atitinkamai fiksuojama ir -transformatoriaus dalis. Geometriškai kalbant, to paties tūrio sferinis paviršiaus plotas yra mažiausias. Kadangi -transformatoriaus viduje esantis lapas yra labiau atskirtas nuo lygiašės formos, tai yra, kuo didesnis kraštinių santykis, tuo didesnis paviršiaus ploto santykis ir tuo didesnė fazės sąsaja. Fazinės sąsajos prispaudžiamasis poveikis išnirimams riboja išnirimų slydimą grūdelių viduje, todėl padidėja jų pasipriešinimas jiems judant, o tai padidina metalo atsparumą deformacijai, todėl padidėja medžiagos stiprumas ir mažėja jo stiprumas. plastiškumas.
3. Išvada
(1) Didėjant fazių kiekiui, medžiagos stiprumas mažėja, o plastiškumas šiek tiek padidėja; Vidutinio lygiagrečios fazės grūdelių dydžio sumažėjimas yra naudingas stiprinant medžiagos plastiškumą.
(2) Didėjant antrinių lamelių fazės kraštinių santykiui, didėja medžiagos stiprumas ir mažėja plastiškumas.
