Gloeiproces voor Gr38 titaniumlegering

Titaniumlegering heeft als lichtgewicht constructiemateriaal uitstekende uitgebreide prestaties, lage dichtheid, hoge specifieke sterkte, goede vermoeiingssterkte en weerstand tegen scheuruitbreiding, uitstekende corrosieweerstand, goede lasprestaties, enz., Dus het heeft een steeds breder toepassingsperspectief in de luchtvaart-, ruimtevaart-, automobiel-, scheepsbouw-, energie- en andere industrieën. Gr.38 titaniumlegering is een nieuwe titaniumlegering ontwikkeld door ATI Technologies in de VS, die kan worden gebruikt om het meest voorkomende medium te vervangen: de nominale samenstelling van Gr.38 titaniumlegering is Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, een soort zeer sterke titaniumlegering van het type + -. Vergeleken met de TC4-legering gebruikt de Gr.38-legering ijzer in plaats van het duurdere vanadium als stabiliserend element, en de sterkte is vergelijkbaar met die van de TC4-legering, en de rek is vergelijkbaar of iets hoger, maar in tegenstelling tot deze legering is het in staat van zowel warm als koud bewerken, en kan worden verwerkt tot dunne platen, rollen, strips, nauwkeurig warmgetrokken strips, dikke platen, naadloze buizen, evenals gietstukken en technische producten. Gezien de Gr.38 titaniumlegering uitstekende superplastische vormings- en open-gatvermoeidheidsprestaties heeft, maar ook wrijvingsroerlassen kan zijn, is het gebruik ervan zeer breed, zeer geschikt voor het vervangen van staal, aluminium, composietmaterialen, puur titanium en andere titaniumlegeringen, vooral in de lucht- en ruimtevaart en het militaire defensiesysteem heeft een zeer brede toepassingsvooruitzichten. Momenteel zijn er zeer weinig onderzoeksrapporten over deze legering. Daarom bestudeerden de onderzoekers het effect van verschillende gloeiregimes van kleine staven van Gr.38 titaniumlegering op de microstructuur, mechanische eigenschappen en trekbreukmorfologie.

De belangrijkste grondstoffen die worden gebruikt bij de bereiding van Gr.38 titaniumlegering zijn titaniumspons en toegevoegde legeringselementen, en de toegevoegde legeringselementen zijn aluminium-vanadiumlegering, aluminiumbonen, ijzeren spijkers en titaniumdioxide. Na het proces van mengen en elektrodevoorbereiding werd uiteindelijk de staaf van Φ440 mm bereid door twee vacuümsmelten met behulp van een elektrische vlamboogoven met vacuümverbruik. Het faseovergangspunt van de Gr.38 titaniumlegering werd gemeten op 970 ± 5 graden met behulp van metallografie bij verhoogde temperatuur. Een staaf van Φ440 mm werd gedurende 8 brandtijden gesmeed en uiteindelijk warmgewalst tot een staaf van Φ20 mm in gewalste toestand. Het gloeisysteem bestaat uit ovenkoeling, waterkoeling en luchtkoeling na respectievelijk 1 uur op 830, 930, 950 en 1000 graden te zijn gehouden.
Een 75 mm lange teststaaf werd uit de voltooide staaf gesneden als monster met mechanische eigenschappen en een 20 mm lange teststaaf werd gesneden als metallografisch monster om de testinhoud na de uitgloeibehandeling te voltooien. De testinhoud bestaat voornamelijk uit het testen van de microstructuur, de trekeigenschappen bij kamertemperatuur en de trekbreukmorfologie onder verschillende gloeiregimes. Uit de testresultaten bleek dat:
(1) Na gloeien bij 930 ~ 950 graden met 1 uur isolatie en vervolgens luchtkoeling (of waterkoeling), kan de Gr.38-legering een hoge sterkte en goede plasticiteit verkrijgen, en de uitgebreide mechanische eigenschappen zijn goed.
(2) Gr.38-legering met 830 graden hittebehoud 1 uur na luchtgekoeld gloeien, vloeigrens is laag, is bevorderlijk voor de daaropvolgende verwerking van materialen
(3) Gr.38 legeringsmateriaal trekbreukmorfologie bij kamertemperatuur zijn honingraattaaiheid breukkarakteristieken, 1000 graden hittebehoud 1 uur na uitgloeien, de breuk op de taaiheid van het nest is relatief klein en ondiep, het is relatief slechte plasticiteit.