Structura metalografică și proprietățile mecanice ale plăcii de titan GR5

Odată cu modernizarea produselor aerospațiale interne, cererea pentru plăci de titan din aliaj de titan Ti6Al4V este în creștere, ceea ce impune, de asemenea, cerințe din ce în ce mai mari asupra diferitelor sale proprietăți mecanice și formabilitate. Plăcile de titan de înaltă calitate, de dimensiuni mari sunt cheia pentru pregătirea cu succes a plăcilor de titan de dimensiuni mari din aliajul de titan Ti6Al4V. Cercetătorii studiază în principal diferențele microstructurale în diferite zone de deformare ale plăcilor largi, cu scopul de a îmbunătăți maturitatea pregătirii și stabilitatea producției de masă a plăcilor cu granulație fină din aliaj de titan Ti6Al4V și se pregătesc pentru rularea ulterioară a plăcilor largi cu granulație fină de înaltă calitate. . Plăcile de titan cu lățime stau la baza organizației.

Aliajul de titan Ti6Al4V (grad domestic GR5) are o temperatură moderată a camerei și rezistență la temperatură ridicată, o bună rezistență la fluaj și stabilitate termică, performanță ridicată la oboseală și rezistență la creșterea fisurilor (în apa de mare), precum și o rezistență bună la rupere și stabilitate termică. Rezistență la coroziune la stres salin, potrivită pentru turnare folosind diferite metode de prelucrare sub presiune și folosind diferite metode de sudare și prelucrare mecanică. Ca material general, aliajul de titan Ti6Al4V a fost utilizat pe scară largă în industria aerospațială și industria civilă. Pentru test au fost selectate lingouri de dimensiuni mari din aliaj de titan Ti6Al4V produse industrial. Topit de 3 ori într-un cuptor cu arc consumabil în vid. După decojire, probele au fost prelevate din părțile superioare, mijlocii și inferioare ale lingoului pentru a testa compoziția chimică. Valoarea medie a datelor de măsurare a celor trei probe este (fracție de masă, %): Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, Ti balance. Se poate observa că elementele componente principale Al și V și elementele de impurități Fe și O din aliajul de titan Ti6Al4V lingoul de dimensiuni mari de calitate industrială au o uniformitate bună a conținutului și nicio segregare, îndeplinind cerințele de uniformitate a compoziției ale oțelului înalt aliat. Plăci de înaltă calitate, de format mare.
Lingoul de oțel este forjat într-o placă folosind un proces de forjare fără supărare multi-foc. Echipamentul de forjare este o mașină de forjare rapidă de 45MN. Dimensiunea plăcii finite după forjare este de 150 mm × 1060 mm × 1500 mm. Tăiați placa de-a lungul secțiunii transversale la aproximativ 100 mm de marginea plăcii, observați structura laterală cu mărire redusă a plăcii și clasificați-o conform standardului GJB2505A-2008. Luați probe metalografice și probe de tracțiune din diferite poziții ale plăcii de titan, după cum este necesar. Structura metalografică este inspectată și clasificată conform standardului GJB1538A-2008. Piesele semifabricate tăiate la tracțiune au fost tratate termic. Procesul de tratament termic este de 810 grade/1,5 h/AC. Eșantioanele de tratament termic respectă standardul GB/T228-2008.

(1) Proprietățile de tracțiune la temperatura camerei ale diferitelor părți ale plăcii de titan îndeplinesc cerințele indicelui și sunt relativ bogate. Rezistența la tracțiune este cu peste 100 MPa mai mare decât cerințele standard, rezistența la curgere este cu peste 87 MPa mai mare decât valoarea standard, iar alungirea și contracția zonei au, de asemenea, o anumită marjă. Datele măsurate ale indicelui de rezistență au cea mai mică dispersie, iar diferența de indice de alungire este mică, ceea ce indică faptul că procesul de forjare realizează un control bun asupra uniformității formării plăcii.
(2) Structura transversală cu mărire redusă a plăcii de titan este un cristal neclar, ceea ce indică faptul că forjarea are o permeabilitate bună la forjare, boabele sunt complet sparte și gradul de rafinament structural este ridicat.
(3) Microstructura transversală a plăcii de titan este în principal o structură echiaxială, iar dimensiunea medie a primarului din centrul plăcii este puțin mai mare decât cea a altor părți. Motivul pentru diferența structurală este că deformarea miezului plăcii este mai mică decât cea a altor părți, iar gradul de fragmentare a granulelor este relativ scăzut. Microstructura longitudinală a plăcii de titan este dominată de benzi lungi de primar. Liniile metalice de-a lungul direcțiilor de deformare și alungire sunt evidente, granulele sunt fine și uniforme, iar consistența structurii la fiecare poziție de eșantionare este bună.