Termomekanik İşlemin Ti600 Titanyum Alaşımının Mikroyapı Değişikliklerine Etkisi

Havacılık endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte, yeni uçak tasarımının gereksinimlerini karşılamak amacıyla tüm dünyada ülkeler, 600 derecenin üzerinde uzun süreli kullanıma yönelik titanyum alaşımları geliştirmek için yarışıyor. Şu anda, yüksek sıcaklık titanyum alaşımlarının geliştirilmesi esas olarak Ti-A1-Zr-Sn-Mo-Si sistemine odaklanmaktadır; ülkeler, 600 derecede kullanım için mükemmel performansa sahip çeşitli yüksek sıcaklık titanyum alaşımları geliştirmiştir. ve bu alaşım serisinin en başarılı yüksek sıcaklık titanyum alaşımı sistemi olduğu kanıtlanmıştır. Ti600 alaşımı, Kuzeybatı Demir Dışı Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen bir tür alfaya yakın yüksek sıcaklık titanyum alaşımıdır. Metaller ve esas olarak havacılık motorlarının uygulama gereksinimleri için tasarlanmıştır. Ti600 alaşımı, Kuzeybatı Demir Dışı Metaller Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen ve esas olarak havacılık ve uzay motor uygulamaları için tasarlanan, alfaya yakın tipte yüksek sıcaklık titanyum alaşımıdır. Bileşimi, yüksek sıcaklık titanyum alaşımlarına yönelik tasarım standardına uygun olan nadir toprak elementi Y'nin eklenmesiyle yukarıdaki alaşım serisine dayanmaktadır ve bu nedenle bir havacılık malzemesi haline gelmesi beklenmektedir. Kompresör diskleri ve kanatları gibi şekillendirilen özel bileşenlerin imalatında, mikroyapı-mekanik özellik özelliklerini kontrol etmek amacıyla termomekanik işlem koşullarının optimize edilmesinin gerekli olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle, mikro yapı ile termomekanik işlem parametreleri arasındaki ilişkinin açıklığa kavuşturulması, Ti600 titanyum alaşımlarının üretimi için önemlidir.

Test için kullanılan malzeme, nominal bileşimi (ağırlıkça %) Ti-6Al-2.8Sn-4Zr olan Ti600 titanyum alaşımıydı. -0.5Mo-0.4Si-0.1Y ve geçiş sıcaklığı yaklaşık 1010 dereceydi. Test için kullanılan malzeme, nominal bileşimi (ağırlıkça %) Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo{{20 olan Ti600 titanyum alaşımıydı. }}.4Si-0.1Y. Teslimat durumundaki Ti600 alaşım çubukları -fazlı bölge dövme işlemine tabi tutuldu ve ilk mikro yapı, 30-40 μm uzunluğunda × 2 μm genişliğinde lamellerden ve ince dönüşümün yaklaşık %10'unu oluşturan masif bir fazdan oluşuyordu. matris. İzotermal sıkıştırma testleri, 800 ila 1100 derece deformasyon sıcaklığı aralığına, 0,001, 0,01, 0,1, 1 ve 10 saniyelik gerinim hızlarına sahip bilgisayar kontrollü bir Gleeble-1500 termal simülatöründe gerçekleştirildi-1 ve %70'lik oldukça sıkıştırılmış bir numune. Isıl sıkıştırmanın hemen ardından, ısıyla deforme olan organizasyonu korumak için numunelere suyla söndürüldü. Test sonuçları şunu gösterdi:
Deformasyon sıcaklığının mikroyapı üzerinde büyük etkisi vardır. Geçiş sıcaklığının (800 ila 950 derece) altındaki sıcaklıklarda işlendiğinde, sıcaklık arttıkça deforme olmuş numunelerde dinamik küreselleşme açıkça bulunmuştur. Geçiş sıcaklığından (1000 ila 1100 derece) daha yüksek sıcaklıklarda işleme yapıldığında, dövme yönüne dik düzlemde tanelerin uzaması meydana geldi. Dönüştürülen tanelerin içinde bazı süreksiz iğnemsi martensitik pullar bulunmuştur.
Gerinim hızı Ti600 alaşımının deformasyonunu tamamen etkiler. Gerinim hızı (0.1-10 s-1) arttıkça, uzun pullar daha fazla büküldü ve katmanlı organizasyonun kırılması, + işleme koşulları altında açıkça ortaya çıktı.
1000 ila 1100 derecede sıcak preslenmiş Ti600 alaşımlarının yumuşama mekanizması temel olarak dinamik bir restitüsyondur ve alt kristallerin ve dislokasyon duvarlarının oluşumu tek fazda gözlemlenen tipik mikroyapısal özelliklerdir.
+ Faz bölgesinde (800 ila 950 derece) işleme, hem artan sıcaklıkla birlikte reolojik stresi azaltır, hem de gerinim oranını azaltır. Yumuşatma mekanizması esas olarak tanelerin içindeki tabakaların dinamik küreselleşmesidir.