Metallografische structuur en mechanische eigenschappen van GR5 titaniumplaat

Met de modernisering van binnenlandse lucht- en ruimtevaartproducten neemt de vraag naar titaniumplaten van Ti6Al4V-titaniumlegeringen toe, wat ook steeds hogere eisen stelt aan de verschillende mechanische eigenschappen en vervormbaarheid. Hoogwaardige titaniumplaten van groot formaat zijn de sleutel tot het succesvol vervaardigen van grote titaniumplaten van Ti6Al4V-titaniumlegering. De onderzoekers bestuderen voornamelijk de microstructurele verschillen in verschillende vervormingszones van brede platen, met als doel de rijpheid van de voorbereiding en de stabiliteit van de massaproductie van fijnkorrelige platen van Ti6Al4V-titaniumlegeringen te verbeteren, en zich voor te bereiden op het daaropvolgende walsen van hoogwaardige fijnkorrelige brede platen. . Breedte titaniumplaten leggen de basis van de organisatie.

Ti6Al4V titaniumlegering (huishoudelijke kwaliteit GR5) heeft een gematigde sterkte bij kamertemperatuur en hoge temperaturen, goede kruipweerstand en thermische stabiliteit, hoge vermoeiingsprestaties en weerstand tegen scheurgroei (in zeewater), evenals een goede breuktaaiheid en thermische stabiliteit. Zoutspanningscorrosiebestendigheid, geschikt voor gieten met behulp van verschillende drukverwerkingsmethoden, en met behulp van verschillende las- en mechanische verwerkingsmethoden. Als algemeen materiaal wordt de Ti6Al4V-titaniumlegering op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie en de civiele industrie. Voor de test werden industrieel geproduceerde grote blokken van Ti6Al4V-titaanlegering geselecteerd. 3 maal gesmolten in een vacuüm verbruikbare boogoven. Na het afpellen werden monsters genomen van de bovenste, middelste en onderste delen van de staaf om de chemische samenstelling te testen. De gemiddelde waarde van de meetgegevens van de drie monsters is (massafractie, %): Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, Ti balans. Het is duidelijk dat de belangrijkste componentelementen Al en V en de onzuiverheidselementen Fe en O in de Ti6Al4V-titaniumlegering van grote afmetingen van industriële kwaliteit een goede uniformiteit van de inhoud hebben en geen segregatie, en voldoen aan de vereisten voor uniformiteit van de samenstelling van hooggelegeerd staal. Hoogwaardige borden van groot formaat.
De stalen staaf wordt tot een plaat gesmeed met behulp van een multi-fire-verstorend vrij smeedproces. De smeedapparatuur is een 45MN snelle smeedmachine. De grootte van de afgewerkte plaat na het smeden is 150 mm x 1060 mm x 1500 mm. Snijd de plaat langs de dwarsdoorsnede op ongeveer 100 mm van de rand van de plaat, observeer de laterale structuur met lage vergroting van de plaat en rangschik deze volgens de GJB2505A-2008 standaard. Neem indien nodig metallografische monsters en trekmonsters van verschillende posities van de titaniumplaat. De metallografische structuur wordt geïnspecteerd en beoordeeld volgens de GJB1538A-2008-norm. De gesneden trekproefstukken werden met warmte behandeld. Het warmtebehandelingsproces is 810 graden/1,5 uur/AC. De warmtebehandelingsmonsters voldoen aan de GB/T228-2008-norm.

(1) De trekeigenschappen bij kamertemperatuur van verschillende delen van de titaniumplaat voldoen aan de indexvereisten en zijn relatief rijk. De treksterkte is meer dan 100 MPa hoger dan de standaardvereisten, de vloeigrens is meer dan 87 MPa hoger dan de standaardwaarde, en de rek en oppervlaktekrimp hebben ook een bepaalde marge. De gemeten gegevens van de sterkte-index hebben de kleinste spreiding en het verschil in de rekindex is klein, wat aangeeft dat het smeedproces een goede controle over de uniformiteit van de plaatvorming bereikt.
(2) De transversale structuur met lage vergroting van de titaniumplaat is wazig kristal, wat aangeeft dat het smeden een goede smeedpermeabiliteit heeft, de korrels volledig gebroken zijn en de mate van structurele verfijning hoog is.
(3) De transversale microstructuur van de titaniumplaat heeft hoofdzakelijk een gelijkassige structuur en de gemiddelde grootte van de primaire plaat in het midden van de plaat is iets groter dan die van andere delen. De reden voor het structurele verschil is dat de vervorming van de kern van de plaat kleiner is dan die van andere delen, en dat de mate van korrelfragmentatie relatief laag is. De longitudinale microstructuur van de titaniumplaat wordt gedomineerd door lange stroken primair materiaal. De metaalstroomlijnen langs de vervormings- en rekrichtingen zijn duidelijk, de korrels zijn fijn en uniform en de structuurconsistentie op elke bemonsteringspositie is goed.