Titanova zlitina BT16 za delovanje pritrdilnih elementov pri hladnem nakladanju

Ti-3AI-5Mo-4.5V titanovo zlitino (BT16) je razvil Ruski raziskovalni inštitut za lahke zlitine. Je nova vrsta tipične dvofazne titanove zlitine visoke trdnosti. Ima odlične mehanske lastnosti in lastnosti hladnega oblikovanja. Glavne značilnosti tega polizdelka iz zlitine so valjane in vlečene žice in palice s premerom od 4 do 10 mm, ki jih je mogoče uporabiti za izdelavo vijakov, sornikov, zakovic in drugih letalskih pritrdilnih elementov s hladnim nabiranjem.

Značilnosti titanove zlitine BT16 so: vsebuje majhno količino Al, veliko količino -stabilizirajočega elementa (Mo), koeficient stabilnosti -faze K je tako visok kot 0.8, vsebnost -faze je približno 25 % ~ 30 % in ima visoko zmogljivost v žarjenem ali kaljenem stanju. stabilnost. Plastičnost, čeprav ima trdna raztopina + zlitina za staranje večjo trdnost, se plastičnost bistveno ne zmanjša. Glavne prehodne faze, ki se pojavijo v titanovih zlitinah med toplotno obdelavo, so ′ faza, ″ faza in faza kaljenja staranja.

Rusija uporablja žarjeno žico iz zlitine BT16 za hladno obdelavo za izdelavo letalskih pritrdilnih elementov. Domači in tuji znanstveniki so opravili obsežne raziskave procesa žarjenja, mikrostrukture, fazne strukture in mehanskih lastnosti titanove zlitine BT16. S hladno deformacijo ojačani pritrdilni elementi iz zlitine BT16 zahtevajo najnižje delovne ure in stroške ter se lahko uporabljajo za nedoločen čas pod 160 stopinjami; pritrdilni elementi iz v raztopini starane zlitine BT16 lahko delujejo pri temperaturah do 350 stopinj.

Da bi zagotovili teoretično podlago in eksperimentalne podatke za nadaljnje raziskave in optimizacijo titanove zlitine BT16 in njenih aplikacij, so raziskovalci uporabili optično mikroskopijo (OM), vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM) itd., da bi preučili razvoj organizacijske strukture titana BT16. zlitine med proizvodnim procesom. (SEM) in transmisijska elektronska mikroskopija (TEM). In vpliv postopka toplotne obdelave na mehanske lastnosti legirane žice.

V poskusu je bila uporabljena žica iz titanove zlitine BT16 s premerom 6,5 mm, njena kemična sestava pa je prikazana v tabeli 1. Postopek priprave žice iz zlitine je: ulivanje ingota → izrezovanje → kovanje → valjanje. Najprej se uporabita dve vakuumski talilni peči za potrošne elektrode za pridobivanje ingotov titanove zlitine Φ210 mm BT16, nato pa se gredice razrežejo. Začetna temperatura je 1150 stopinj, končna temperatura je nadzorovana pri približno 800 stopinjah, nato pa vroče kovana v žično palico s premerom 7,5 mm. Končno žarjenje: 780 stopinj za 2 uri, hlajenje peči na 550 stopinj in nato zračno hlajenje. Površino žarjene žične palice smo polirali, da smo jo pripravili za poskus hladnega nabiranja.

Žico iz titanove zlitine BT16 in vzorce hladnega nanosa smo opazovali in analizirali s pokončnim transmisijskim in refleksijskim optičnim mikroskopom LEICA DM2500M (OM), transmisijskim elektronskim mikroskopom JEOL JEM?2100 (TEM) in vrstičnim elektronskim mikroskopom visoke ločljivosti JEOL JSEM?7001F (SEM). analizirati. Razmerje kemijske korozije je 2,5 mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89.5mLH2O. Rezultati testa so naslednji:

(1) Sistem žarjenja žice iz zlitine BT16 je: 760~830 stopinj, 2h+550 stopinj, zračno hlajenje. Mehanske lastnosti dobljene žice so naslednje: σb je 870 do 935MPa, δ je 22% do 25%, ψ je 62% do 65%. Njegova deformacija pri mrzlem tlaku doseže 80 %. Struktura zlitine po žarjenju je sestavljena iz primarne enakoosne faze, majhne količine kratke tračne faze in intergranularne faze.

(2) Po trdni raztopini (zračno hlajenje) + staranju je struktura zlitine sestavljena iz nepravilne enakoosne primarne faze in faze ter izločkov igličaste ′ faze; po trdni raztopini (kaljenje) + staranje je zlitina sestavljena iz enakoosne fazne sestave. Struktura v dveh stanjih, sestavljena iz primarne faze in intergranularne faze, je sestavljena iz primarne faze, intergranularne faze in igličaste faze, ki se izloči znotraj faze.