TA18-titaaniseos (ti -3 al -2. 5V) korkean suorituskyvynä-titaaniseoksena on laaja valikoima sovelluksia ilmailu-, valtameren etsinnässä ja huippuluokan lääkinnällisissä laitteissa sen voimakkaan lujuuden, alhaisen tiheyden ja erinomaisen korjauskestävyyden perusteella. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia lämpökäsittelyprosessin vaikutusta TA18 -titaaniseoksen mikrorakenteeseen ja satolujuuteen, jotta voidaan tarjota teoreettinen perusta ja kokeellinen tuki tämän seoksen optimaaliseen soveltumiseen.
I. TA18 -titaaniseoksen lämpökäsittelyprosessi
Avain tarkoittaa TA18 -titaaniseoksen ominaisuuksia säätämään lämpökäsittely voi tehokkaasti parantaa sen mikrorakennetta ja mekaanisia ominaisuuksia säätelemällä tarkasti lämpötila-, aika- ja jäähdytystilaa.
Hehkutushoito
Tarkoitus: Poista jäännösjännityksen käsittely, lisää materiaalin plastisuutta ja sitkeyttä.
Prosessiparametrit: lämpötila 700 astetta -800 aste, pitämisaika 1-2 tuntia, jäähdytys uunilla.
Vaikutus: Jäljennä viljaa, parantaa materiaalin homogeenisuutta, vähentää satolujuutta noin 450 MPa: iin, lisää pidentymistä yli 25%: iin.
Kiinteä liuoskäsittely
Tarkoitus: edistä -faasin ja -faasin tasaista jakautumista ja lisää materiaalin voimakkuutta ja kovuutta.
Prosessiparametrit: lämpötila 900 astetta -950 aste, pitämisaika 30-60 minuutti, nopea vesi tai ilmajäähdytys.
Vaikutus: Saantolujuus kasvaa yli 800 MPa: een ja vetolujuus saavuttaa 950 MPa, mutta plastisuus vähenee hiukan.
Ikääntymishoito
Tarkoitus: Materiaalin vahvistaminen edelleen kiinteän liuoskäsittelyn perusteella ja parantamaan mekaanisia ominaisuuksia saostamalla hienoja stabiileja vaiheita.
Prosessiparametrit: lämpötila 500 astetta -600 aste, pitämisaika 4-8 tuntia, jäähdytys uunilla.
Vaikutus: Saantolujuus vähintään 900 MPa, vetolujuus noin 1, 000 MPa, mutta plastisuus vähenee edelleen noin 10%: iin.
Toiseksi, TA18 -titaaniseosnan saantolujuusanalyysi
Saantolujuus tärkeänä indikaattorina lämpökäsittelyprosessi vaikuttaa syvästi materiaalin muovisen muodonmuutoskyvyn arvioimiseksi.
Käsittelemätön tila: Saantolujuus on noin 620 MPa, vetolujuus noin 780 MPa, noin 20%: n pidennys, hyvä plastisuus, mutta alhainen lujuus.
Hehkutettu osavaltio: Hehkuttamalla hoidon satolujuus pienenee noin 450 MPa: iin, johon liittyy merkittävä pidentymisen lisääntyminen, mikä parantaa materiaalin plastisuutta ja sitkeyttä.
Kiinteä liuostila: Kiinteän liuoskäsittely parantaa merkittävästi lujuutta, saantolujuus hyppää yli 800 MPa: een, mutta plastisuus uhrataan.
Ikääntyminen: Ikääntyminen vahvistaa materiaalia edelleen, ja saantolujuudet saavuttavat yli 900 MPa, mikä tekee siitä ihanteellisen erittäin lujuuden sovelluksiin, mutta plastisuus vähenee edelleen.
Kokeelliset tiedot ja todentaminen
Yllä olevan teoreettisen analyysin varmistamiseksi suoritettiin sarja kokeita, ja erityiset tiedot ovat seuraavat:
Hehkutuskäsittelykoe: Lämpötila 750 astetta C, eristys 1,5 tuntia, jäähdytys uunilla, mitattu saantolujuus 450 MPa, vetolujuus 650 MPa, venymä 26%.
Liuoskäsittelykoe: Lämpötila 920 aste, pitoaika 45 minuuttia, vesijäähdytys, mitattu saantolujuus 820 MPa, vetolujuus 960 MPa, venymä 14%.
Ikääntymiskäsittelykoe: Lämpötila 550 astetta C, pitoaika 6 tuntia, jäähdytys uunilla, mitattu saantolujuus 920 MPa, vetolujuus 1020 MPa, pidennys 12%.
Neljäs, johtopäätös
TA18 -titaaniseoksen lämpökäsittelyprosessilla on merkittävä vaikutus sen saantolujuuteen ja kattaviin mekaanisiin ominaisuuksiin. Sääntelemällä kohtuudella hehkutus-, ratkaisu- ja ikääntymisprosessiparametrit, materiaalin lujuuden ja plastisuuden optimoitu tasapaino voidaan saavuttaa erilaisten tekniikan sovellusten tarpeiden tyydyttämiseksi. Tulevaisuuden tutkimuksessa voidaan tutkia edelleen hienostuneempia lämpökäsittelyprosesseja tutkiakseen TA18 -titaaniseoksen potentiaalia täysin.
