Titanijumska legura je rafinirana obradom vodonikom

Titanijumska legura je rafinirana obradom vodonikom

Ultrafina legura titanijuma ima niz izvanrednih prednosti, njena čvrstoća na sobnoj temperaturi se može poboljšati do određene mere i ima veliko istezanje na visokoj temperaturi. Rafiniranje zrna se obično postiže metodama velikih deformacija, kao što je ekstruzija pod uglom pod jednakim prečnikom, torzija pod visokim pritiskom, kovanje sa više osovina i kumulativno zavarivanje u valjcima. Osim toga, legura titanijuma se takođe može tretirati vodonikom.

Sedamdesetih godina prošlog veka, istraživački institut za proizvodnju aviona u Moskvi, proučavajući uticaj vodonika na svojstva prerade legure titanijuma, izneo je koncept "plastifikacije vodonika", kao privremenog legirajućeg elementa za vodonik, propustljivošću vodonika i eutektoidnom razgradnjom, vakuumom. od vodonika, i korištenje plastičnosti izazvane vodonikom, fazni prijelaz izazvan vodonikom i reverzibilni vodik u efektu legure titanijumske legure, poboljšavaju performanse obrade, poboljšavaju mikrostrukturu materijala.

Tretman vodonikom može se koristiti za pročišćavanje zrnaste strukture odljevaka i otkovaka od titanijumskih legura i poboljšanje njihovih mehaničkih svojstava.Prijavljeno je da se mikrostruktura legure TiAl može poboljšati obradom vodonikom, a čvrstoća na kompresiju i granica popuštanja TiAl legure mogu se značajno poboljšati.U praksi, tehnologija obrade vodonikom se obično može kombinovati sa odgovarajućom naknadnom toplotnom obradom i termičkom deformacionom obradom da bi se dobila veoma fina zrnasta struktura.Neka istraživanja su pokazala da kada se hidrogenirana legura titanijuma deformiše na visokoj temperaturi i u velikim razmjerima, mogu se formirati fina zrna jednakog osa veličine zrna od oko 1 μm, pa čak i nano zrna.Studija legure Ti-6.3Al-3.5Mo-1.7Zr (procenat, maseni udio) pokazuje da je udio vodonika 14% ~ 16% u tretmanu vodonikom, temperatura deformacije se smanjuje na 550 stepeni, a kroz proces deformacije i proces dekompozicije metastabilne faze konačno se dobija nanokristalna veličina zrna od 40nm.Upoređujući inženjerske krive naprezanja i deformacije legure Ti-6AL-4V sa različitim veličinama zrna, može se vidjeti da ultra-fino zrnasti materijal pokazuje visoku granicu tečenja i istezanje u poređenju sa grubim zrnom ili općenito finog zrnastog materijala.

Dopuštajući leguri titana da apsorbuje veliki broj atoma vodika i dozvoljavajući tim atomima vodonika da se desorpiraju pod vakuumom na visokim temperaturama, proces koji se naziva ADH-tretman.Što se tiče plus legura titana, tretman pyhom uključuje sljedeća tri procesa: (1) apsorpcijom vodonika u atmosferi vodonika;(2) Martenzitna transformacija i termička obrada na kraju dovode do disperzije taloženja hidrida;(3) Završna desorpciona obrada i rekristalizacija hidrofizacijom.Prijavljeno je da je tretiranjem legure Ti{0}}AL-4V s dodatnim vodonikom, legura adsorbirana 0,5 posto dodatnim vodonikom i desorbirana na 873 K, pokazala ultra finu kristalnu strukturu izoosnih oblika sa velikom ugaone granice zrna i veličina zrna u rasponu od 300 ~ 500 nm.Rezultati su pokazali da je metodom tretmana profiton povećan sadržaj -faze u matriksu.Test zatezanja pokazuje da se granica popuštanja legure povećava na sobnoj temperaturi, a maksimalno istezanje dostiže 9000 posto na 1123K.

Rezultati ispitivanja pokazuju da se superplastično istezanje i druga mehanička svojstva legure očito povećavaju sa smanjenjem veličine zrna.

Iako metoda tretmana vodonikom pokazuje veliki potencijal za rafinaciju titanijumskih legura, u poređenju sa drugim konvencionalnim metodama, metoda tretmana vodonikom ima veću cenu, a za velike konstrukcijske delove metoda tretmana takođe ima probleme neravnomerne raspodele vodonika i visoke zahteve opreme. uslove, koje je potrebno dalje proučavati da bi se riješili.