Metalografska struktura in mehanske lastnosti titanove plošče GR5

Z nadgradnjo domačih letalskih in vesoljskih izdelkov se povečuje povpraševanje po titanovih ploščah iz titanove zlitine Ti6Al4V, kar postavlja vse višje zahteve glede njegovih različnih mehanskih lastnosti in sposobnosti oblikovanja. Visokokakovostne velike titanove plošče so ključ do uspešne priprave velikih titanovih plošč iz titanove zlitine Ti6Al4V. Raziskovalci preučujejo predvsem mikrostrukturne razlike v različnih deformacijskih območjih širokih plošč, da bi izboljšali zrelost priprave in stabilnost množične proizvodnje drobnozrnatih plošč iz titanove zlitine Ti6Al4V ter pripravili za kasnejše valjanje visokokakovostnih drobnozrnatih širokih plošč. . Širina titanovih plošč je temelj organizacije.

Titanova zlitina Ti6Al4V (domači razred GR5) ima zmerno sobno temperaturo in visoko temperaturno trdnost, dobro odpornost proti lezenju in toplotno stabilnost, visoko odpornost proti utrujenosti in odpornost proti rasti razpok (v morski vodi), pa tudi dobro lomno žilavost in toplotno stabilnost. Odpornost na solno korozijsko odpornost, primerna za oblikovanje z različnimi metodami tlačne obdelave ter uporabo različnih metod varjenja in mehanske obdelave. Kot splošni material se titanova zlitina Ti6Al4V pogosto uporablja v vesoljski in civilni industriji. Za preizkus so bili izbrani industrijsko izdelani veliki ingoti titanove zlitine Ti6Al4V. 3-krat taljeno v vakuumski potrošni obločni peči. Po luščenju so bili odvzeti vzorci iz zgornjega, srednjega in spodnjega dela ingota za testiranje kemične sestave. Povprečna vrednost merilnih podatkov treh vzorcev je (masni delež, %): Al6,42, V409, Fe0,02, O0,20, Ti bilanca. Vidimo lahko, da imajo glavna sestavna elementa Al in V ter nečistotna elementa Fe in O v industrijskem ingotu velike velikosti iz titanove zlitine Ti6Al4V dobro enakomernost vsebnosti in brez segregacije, kar izpolnjuje zahteve glede enakomernosti sestave visoko legiranega jekla. Visokokakovostne plošče velikega formata.
Jekleni ingot je vkovan v ploščo z uporabo postopka kovanja brez obremenitve v več ognjih. Oprema za kovanje je stroj za hitro kovanje 45MN. Velikost končne plošče po kovanju je 150 mm × 1060 mm × 1500 mm. Odrežite ploščo vzdolž prečnega prereza približno 100 mm od roba plošče, opazujte stransko strukturo plošče z majhno povečavo in jo ocenite po standardu GJB2505A-2008. Po potrebi vzemite metalografske vzorce in natezne vzorce z različnih položajev titanove plošče. Metalografska struktura je pregledana in razvrščena v skladu s standardom GJB1538A-2008. Izrezane surovce nateznih vzorcev smo toplotno obdelali. Postopek toplotne obdelave je 810 stopinj /1,5h/AC. Vzorci toplotne obdelave so skladni s standardom GB/T228-2008.

(1) Natezne lastnosti različnih delov titanove plošče pri sobni temperaturi izpolnjujejo zahteve glede indeksa in so relativno bogate. Natezna trdnost je več kot 100MPa višja od standardnih zahtev, meja tečenja je več kot 87MPa višja od standardne vrednosti, raztezek in površinsko krčenje pa imata tudi določeno mejo. Izmerjeni podatki indeksa trdnosti imajo najmanjšo disperzijo in razlika indeksa raztezka je majhna, kar kaže na to, da proces kovanja doseže dober nadzor nad enakomernostjo oblikovanja plošče.
(2) Prečna struktura titanove plošče z majhno povečavo je mehki kristal, kar kaže, da ima kovanje dobro prepustnost za kovanje, da so zrna popolnoma zdrobljena in da je stopnja strukturne prečiščenosti visoka.
(3) Prečna mikrostruktura titanove plošče je v glavnem enakoosna struktura, povprečna velikost primarne plošče v središču plošče pa je nekoliko večja od velikosti drugih delov. Razlog za strukturno razliko je, da je deformacija jedra plošče nižja kot pri drugih delih, stopnja drobljenja zrn pa je relativno nizka. V vzdolžni mikrostrukturi titanove plošče prevladujejo dolgi trakovi primarnega . Linije kovine vzdolž smeri deformacije in raztezka so očitne, zrna so fina in enakomerna, konsistentnost strukture na vsakem mestu vzorčenja pa je dobra.