Efecte del procés de forja sobre la microestructura i les propietats mecàniques de la vareta de titani TA11

L'aliatge de titani TA11 (Ti-8Al-1Mo{-1V) és un aliatge de titani resistent a la calor de tipus gairebé A. Té molts avantatges, com ara la resistència a la temperatura ambient a alta temperatura, una bona estabilitat tèrmica i un rendiment de fluència a alta temperatura, i s'utilitza principalment per a peces giratòries d'alta velocitat, com ara el disc del compressor del motor d'avions i les pales del rotor d'1 ~ 3 etapes. Aquests components, utilitzats en entorns de treball durs durant molt de temps, han de tenir una bona temperatura ambient i propietats mecàniques d'alta temperatura, especialment una alta estabilitat tèrmica i propietats de fluència a alta temperatura, perquè aquestes propietats no només determinen la vida útil de l'aliatge, sinó que també determinen la seguretat i fiabilitat del motor, per la qual cosa és molt necessari estudiar la microestructura i les propietats dels materials de varetes de titani TA11.

Mitjançant l'anàlisi de dades experimentals, podem veure que la diferència de propietats de tracció a temperatura ambient de les barres d'aliatge de titani TA11 sota els dos processos és petita i la diferència de resistència no és gran i totes compleixen els requisits estàndard. Com que l'estructura equiaxial i l'estructura bimòrfica de la barra d'aliatge de titani TA11 tenen una bona estabilitat tèrmica, el rendiment d'estabilitat tèrmica després de l'exposició a la calor a 400 graus i 100h també és petit, però el rendiment de fluència de la Un procés és superior al 0,2%, que no compleix els requisits de la norma de producte. El rendiment de fluència dels processos B i C és inferior al 0,2%, cosa que pot complir els requisits dels estàndards de producte, i el procés C mostra un millor rendiment de fluència a alta temperatura. En combinació amb l'anàlisi de la figura 2 i la figura 3, es conclou que el contingut relatiu d'a primari i secundari a en el teixit de forja de la barra d'aliatge de titani TA11, així com la morfologia de la secundària a, tenen una gran influència en la seva fluència. propietats. El rendiment de fluència és millor quan el contingut A primari és més baix que quan el contingut A primari és alt, i el rendiment de fluència és millor quan l'A secundari distribuït a la matriu P és una agulla fina amb una orientació local consistent. Això es deu al fet que la banda A en la microestructura és més resistent a la fluència que l'equiax A. En el procés de fluència lent, la deformació de lliscament de l'estructura equiaxial comença a partir dels grans A individuals i, amb l'augment de les variables de tensió, els grans A ocupats per lliscament. Ocupen més s'expandeixen als grans P circumdants, de manera que el nucli de la cavitat de fluència és tard, però un cop formada la cavitat, es pot expandir ràpidament i formar una fractura de quasi-escissió.

La barra obtinguda pel procés C té un nivell de desordre de 0.8-12dB en proves d'ultrasons, que són tot inclòs; Requisits estàndard del producte per a barres d'aliatge de titani TA11 per a fulles bípedes. Això també demostra que augmentar la temperatura de forja de la barra d'aliatge de titani TA11, reduir la resistència a la deformació i augmentar la permeabilitat de la forja de la barra pot millorar eficaçment la uniformitat de la seva microestructura i millorar el seu nivell de detecció de defectes.

Mitjançant tres proves de procés de forja, una anàlisi comparativa exhaustiva de les dades de la prova de la barra d'aliatge de titani TA11 en microestructura, propietats mecàniques i nivell de detecció de defectes per ultrasons en diferents processos, vam arribar a les següents conclusions:

1) La influència de la temperatura de forja en la microestructura de la barra d'aliatge de titani TA11 és òbvia, i quan la temperatura és baixa, el contingut primari del teixit de la barra és més gran i la fase secundària és menys precipitada; Després d'augmentar adequadament la temperatura de forja, el contingut de la primària A va disminuir significativament i la fase secundària precipitada, semblant a una agulla fina, va augmentar.

2) El contingut de la primària A i la morfologia de la secundària A distribuïda a la matriu P tenen una gran influència en el rendiment de fluència, i menys A primari més un teixit secundari A similar a una agulla fina pot obtenir una bona resistència a la fluència.

3) La temperatura de forja augmenta, la qual cosa augmenta la permeabilitat de la forja de la barra d'aliatge de titani TA11 i l'estructura és més uniforme després que la tira llarga o la gran A estigui completament trencada, millorant així el nivell de detecció de defecte ultrasònic.