TC4 titano lydinio valkšnumo ir lydymosi proceso analizė

Titano lydiniai yra plačiai naudojami aviacijos, medicinos prietaisų ir chemijos pramonėje, ypač TC4 titano lydinys tapo pagrindine medžiaga šiose srityse dėl savo puikių visapusiškų savybių. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas TC4 titano lydinio valkšnumo savybių ir jo lydymosi proceso analizei ir aptariami pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos jo savybėms.

TC4 titano lydinys (taip pat žinomas kaip Ti-6Al-4V lydinys) daugiausia sudarytas iš titano (Ti), aliuminio (Al) ir vanadžio (V), kurio aliuminio kiekis yra 6%, o vanadžio - 4%. Šis lydinys priklauso + tipo titano lydiniui ir pasižymi puikiomis visapusiškomis mechaninėmis savybėmis. Kambario temperatūroje TC4 titano lydinys daugiausia turi struktūrą, kurioje ir fazės kambario temperatūroje egzistuoja, tačiau jo mikrostruktūra labai pasikeis esant skirtingoms terminio apdorojimo ir apdorojimo sąlygoms.

Mikrostruktūra reikšmingai veikia TC4 lydinių valkšnumo plyšimo savybes. Kontroliuojant išlietą ar kaltinę mikrostruktūrą ir koreguojant bei fazių pasiskirstymą ir morfologiją, galima efektyviai pagerinti medžiagos valkšnumo stiprumą ir lankstumą. Tyrimai parodė, kad lydinio valkšnumo plyšimo savybės yra optimalios, kai fazė yra tolygiai paskirstyta ir mažo dydžio.

Valkšnumo stipris yra medžiagos savybė, kuri ilgą laiką išlaiko savo stiprumą esant aukštai temperatūrai ir įtempiams, ir ji ypač svarbi naudojant aukštą{0}}temperatūrą ir aukštą{1}}slėgį, pvz., aviaciją. TC4 titano lydinys išlaiko gerą valkšnumo stiprumą žemesnėje nei 500 laipsnių temperatūroje.

Eksperimentiniai duomenys rodo, kad TC4 lydinio šliaužimo stiprumas yra iki 550 MPa esant 400 laipsnių kampui, o tai rodo gerą atsparumą šliaužimui. Esant 500 laipsnių, valkšnumo plyšimo stipris sumažėja iki 400 MPa, tačiau jis vis tiek pasižymi geru stabilumu aukštoje{6}}temperatūroje. Esant 650 laipsnių kampu, valkšnumo plyšimo stipris greitai nukrenta iki 250 MPa, o tai rodo, kad TC4 lydinys nebeturi reikšmingo pranašumo dėl aukštoje -temperatūroje trūkimo virš 600 laipsnių. Todėl TC4 titano lydinys labiau tinkamas naudoti darbo aplinkoje nuo 400 laipsnių iki 500 laipsnių.

 

Lydymo procesas yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių TC4 titano lydinių savybes. Įprasti lydymo metodai yra vakuuminis lankinis perlydymas (VAR) ir lydymas elektronų pluoštu (EBM). Skirtingi lydymo procesai turi didelę įtaką lydinio grynumui, mikrostruktūrai ir įtraukimo turiniui.

VAR lydymas: šis procesas atliekamas vakuumo sąlygomis, kurios gali veiksmingai sumažinti dujų inkliuzus ir pagaminti didelio{0}}grynumo titano lydinius. TC4 lydiniai, pagaminti lydant VAR, turi smulkią ir vienodą grūdėtumo struktūrą ir gerą atsparumą valkšnumui. Tačiau dėl lėto aušinimo greičio grūdeliai gali būti per dideli, todėl turi įtakos lydinio mechaninėms savybėms.

EBM lydymas: Elektronų pluošto lydymas turi didesnį energijos tankį ir greitesnį lydymosi greitį, o tai gali žymiai sumažinti dujų ir priemaišų kiekį lydinyje. TC4 lydinys, pagamintas lydant EBM, turi smulkesnius grūdelius ir geresnį patvarumą, tačiau įrangos kaina yra didesnė, o gamybos procesas yra gana sudėtingas.

Deguonies kiekis turi tiesioginės įtakos TC4 titano lydinio savybėms. Tyrimai parodė, kad kas 0,1 % padidinus deguonies kiekį lydinio stiprumas gali padidėti maždaug 100 MPa, tačiau jo kietumas gerokai sumažėja. Norint pagerinti bendrą TC4 titano lydinio veikimą, labai svarbu kontroliuoti deguonies kiekį lydymosi proceso metu. Lydant VAR, lydinio deguonies kiekis paprastai yra mažesnis nei 0,1%, o lydant EBM, dėl didesnio vakuumo lygio, deguonies kiekis paprastai yra dar mažesnis.

Faktinėje gamyboje optimizuojant lydymo procesą, pvz., padidinus rafinavimo ciklų skaičių arba reguliuojant lydymo atmosferą, deguonies kiekis gali būti dar labiau sumažintas, taip pagerinant lydinio kietumą ir ilgaamžiškumą.

 

Lydinio grynumas ir įtraukimo kiekis yra esminiai veiksniai, lemiantys TC4 titano lydinių valkšnumo plyšimo savybes. Inkliuzai, tokie kaip oksidai ir nitridai, gali sukelti įtempių koncentraciją aukštoje temperatūroje ir taip sumažinti jų šliaužimo plyšimą. Optimizavus lydymo ir rafinavimo procesus, galima efektyviai sumažinti intarpų kiekį ir padidinti lydinio grynumą, taip žymiai pagerinant TC4 titano lydinių valkšnumo plyšimo savybes.

 

Be lydymo proceso, terminis apdorojimas taip pat yra labai svarbus žingsnis gerinant TC4 titano lydinio šliaužimo stabdymo savybes. Įprasti terminio apdorojimo metodai yra atkaitinimas, gesinimas ir sendinimas. Tinkamas terminis apdorojimas gali optimizuoti lydinio mikrostruktūrą, sumažinti liekamąjį įtempį ir pagerinti bendrą jo veikimą.

 

„Baoji Mingjie Titanium Materials Technology Co., Ltd.“ tiekia aukštos-kokybės titano medžiagas, įskaitant įvairių specifikacijų titano plokštes, strypus, laidus ir flanšus. Mūsų gaminiai atitinka įvairius standartus ir specifikacijas, tinka įvairioms pramonės šakoms ir sritims. Turime profesionalią gamybos įrangą, modernius gamybos cechus, patyrusią inžinierių komandą. Mes griežtai kontroliuojame gaminių kokybę ir siūlome konkurencingiausias kainas. Jei turite kokių nors titano gaminių poreikių, nedvejodami apsilankykite pas mus ir pateikite užsakymą. Esame pasiryžę teikti jums vieną-paslaugą. Sveiki atvykę į jūsų užklausas!

aggieliu@major-ti.com

Tel.: ＋86 15209172206

www.major-ti.com

Wechat: 15209172206 aggieliu166