Механични свойства на изковките от титанова сплав TC11
Механични свойства на изковките от титанова сплав TC11
Ефект на микроструктурата върху механичните свойства на изковките от титанова сплав TC11
Титаниевата сплав TC11 принадлежи към мартензитна плюс тип топлоустойчива титаниева сплав и нейният номинален състав е Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si. Той има висока якост, добра среднотемпературна производителност, добра устойчивост на корозия и устойчивост на умора. Той има предимствата на висока якост и може да бъде подсилен чрез термична обработка. Той е основният материал за производството на авиационни двигатели, компресорни дискове и лопатки с високо налягане, а също така се използва за производството на важни компоненти, носещи налягане, на самолети. Вътрешната структура на сплавта определя нейното крайно представяне и разумна комбинация от структура и морфология може значително да подобри механичните свойства на материала. В тази статия бяха получени различни микроструктури на влакната чрез проектиране на различни процеси на термична обработка и термична обработка и беше изследван и анализиран ефектът на микроструктурата върху свойствата на опън при стайна температура на изковките TC11.
1. Материали и методи за изпитване
Материалът, използван в теста, е прът от титаниева сплав TC11, а точката на трансформация е 1005 градуса -1010 градуса. Суровините, използвани в теста, се приготвят чрез различни процеси на термична обработка или термична обработка за получаване на различни микроструктури. Той показва, че корозивният агент, използван в металографската структура, е 10 процента HF плюс 30 процента HNO3 плюс 70 процента H2O. И използвайте софтуера Image-ProPlus, за да характеризирате количествено съдържанието на първичната фаза: след това тествайте свойствата на опън при стайна температура. Изпитването е проведено на машина за тестване на материали тип 1185.
2. Резултати от теста и дискусия
2.1 Влияние върху механичните свойства на TC11
Фигура 1показва отгряваната микроструктура на TC11 с различно равноосно съдържание. Съдържанието на първичната фаза беше количествено характеризирано от софтуера Image-ProPlus. Съдържанието на равноосна фаза е 44 процента, 39 процента, 32 процента и 40 процента последователно. От фигура 1 може да се види, че съдържанието на първични фази H1, H2 и H3 показва тенденция на намаляване; съдържанието на Н4 равноосна фаза е приблизително същото като това на Н2, но неговият размер и разпределение са различни. Размерът на зърното вътре в пробата H2 е еднакъв, докато пробата H4 има очевидна „структура с двоен набор“ и има две нива на размер на равноосните зърна.
Фигура 2показва съответната връзка между свойствата на опън на парникови газове и съдържанието на равноосна фаза на три титаниеви изковки TC11 H1, H2 и H3. От фигура 2 може да се види, че с увеличаване на съдържанието на равноосна фаза здравината на материала намалява и пластичността леко се увеличава. Това е така, защото с увеличаването на съдържанието на равноосна фаза в материала, съдържанието на -трансформант намалява, което води до намаляване на съдържанието на интерфейса / фаза, което отслабва ефекта на закрепване на дислокациите, намалява здравината на материала, и подобрява пластичността на материала. ; Освен това, с увеличаването на съдържанието на равноосна фаза, ефектът на разпределение на легиращите елементи вътре в материала се засилва, което означава, че съдържанието на Al в листа в -трансформатора в този момент намалява, което води до намаляване на здравината на -трансформатор, което от своя страна води до увеличаване на общата якост. намалява, докато тъй като пластичността на материала не се влияе от поведението на податливост, то зависи главно от размера на -клъстерите. Следователно ефектът от разпределението на легиращите елементи върху пластичността е много малък; накрая, с увеличаването на съдържанието на равноосна фаза, деформационната съвместимост на материала се увеличава, което води до леко увеличение на пластичността. Комбинираният ефект на тези три води до намаляване на здравината на материала и леко повишаване на пластичността с увеличаване на съдържанието на равноосна фаза.
маса 1показва сравнението на свойствата на опън при стайна температура на H2 и H4. От таблица 1 може да се види, че границата на провлачване и удължението на пробата H4 са значително по-добри от тези на H2, а якостта на опън и свиването на площта са основно еднакви. От анализа на микроструктурата може да се види, че средният размер на зърното на пробата H4 е по-малък от този на пробата H2. Според формулата на Хол-Петч: може да се види, че колкото по-малък е средният размер на зърното, толкова по-висока е границата на провлачване на материала. Това е така, защото в този момент броят на границите на зърното се увеличава, което води до увеличаване на съпротивлението на движение на дислокация, което увеличава устойчивостта на деформация на метала; от друга страна, намаляването на средния размер на зърната означава, че броят на зърната се увеличава, което води до пластична деформация на материала. Може да се разпръсне в повече зърна, така че координацията на деформацията на материала се увеличава, което води до увеличаване на удължаване.
2.2 Ефектът на вторичната ламела върху механичните свойства на TC11
На фигура 3, H5 и H6 са микроструктурите след охлаждане от различни охлаждащи среди при една и съща температура на отгряване. Количествената характеристика на съдържанието на първичната фаза от софтуера Image-ProPlus показва, че фазовото съдържание е приблизително същото, около 30 процента, а размерът на мениджъра е около 14,8 um. От фигура 3 може да се види, че пробите H5 и H6 имат очевидна фазова морфология във вторичните ламели. Фазата на вторичните ламели в пробата H5 е къса пръчковидна, с по-малко съотношение; вторичните ламели в пробата H6 са с фина игловидна форма и съотношението на страните е по-високо от това на пробата H5.
Таблица 2 показва сравнението на свойствата на опън при стайна температура на H6 и H5. От таблица 2 може да се види, че здравината на пробата H6 е значително по-добра от тази на пробата H5, но нейното удължение и свиването на площта са леко намалени.
В случай на определено съдържание, съотношението на -transformer също се фиксира съответно. Геометрично казано, сферичната повърхност е най-малката за същия обем. Тъй като -листът вътре в -трансформатора е по-откъснат от равноосната форма, тоест колкото по-голямо е съотношението на страните, толкова по-високо е съотношението на повърхността и толкова по-голям е фазовият интерфейс. Ефектът на закрепване на фазовата граница върху дислокациите ограничава плъзгането на дислокациите вътре в зърната, което води до увеличаване на съпротивлението на дислокациите, когато те се движат, което увеличава устойчивостта на деформация на метала, като по този начин увеличава здравината на материала и намалява неговата пластичност.
3. Заключение
(1) С увеличаването на фазовото съдържание здравината на материала намалява и пластичността леко се увеличава; намаляването на средния размер на зърното на равноосната фаза е от полза за подобряване на силната пластичност на материала.
(2) С увеличаване на аспектното съотношение на фазата на вторичните ламели се увеличава здравината на материала и намалява пластичността.
