-Titan qotishmalari uchun termomexanik ishlov berish texnologiyasi

-titan qotishmalari oʻzining mukammal issiq va sovuq ishlov berish qobiliyati, sozlanishi mexanik xossalari va keng harorat oraligʻida barqarorligi tufayli titanium qotishma materiallarining tadqiqot nuqtalaridan biriga aylandi. Issiqlik bilan ishlov berish, termomexanik ishlov berish (TMP) bilan birgalikda plastik deformatsiyalar -titan qotishmalarining mikro tuzilishini samarali optimallashtirishi va dastlabki mexanik xususiyatlarni texnik jihatdan qoʻllab-quvvatlashi mumkin. titanium qotishmalarining -yuqori samaradorlik -ilovalari.

 

 

Beta titanium qotishmalarining xususiyatlarini tahlil qilish

 

 

Asosiy "deformatsiya{0}}induktsiyasi natijasida kelib chiqqan mikrostruktura evolyutsiyasi" va "issiqlik bilan ishlov berish{1}}boshqariladigan yog'ingarchilik fazalari"ning sinergik ta'sirida yotadi, bu materialning mikrostrukturasi va xususiyatlarini optimallashtirish uchun deformatsiya paytida kristall nuqsonlarning harakatini va issiqlik bilan ishlov berish jarayonida faza o'zgarishi/cho'kish jarayonini aniq tartibga soladi.

 

1.1Deformatsiya-Kristal nuqsonlarini boyitish va donni tozalash

Plastik deformatsiya titanium qotishmalarida -koʻp miqdorda dislokatsiyalar hosil qiladi. Deformatsiya miqdorining oshishi bilan dislokatsiya sirpanishi va chalkashlik pastki tuzilmalarni hosil qiladi, ular dinamik tiklanish/qayta kristallanish orqali teng o'qli pastki donalar yoki qayta kristallangan donalarga aylanadi. Nozik donalar don chegarasini mustahkamlash orqali mustahkamlikni oshirishi va qattiqlikni oshirish uchun stress kontsentratsiyasini kamaytirishi mumkin (nozik-donni mustahkamlash effekti). Deformatsiya harorati mikrotuzilma morfologiyasini belgilaydi: -fazali mintaqadagi deformatsiyalar bir xil va mayda donalarni olishga intiladi, + dual{7}}fazali mintaqadagi deformatsiya murakkab tozalangan ikki{8}}fazali tuzilmani hosil qiladi.

 

1.2Fazalarni o'zgartirish va yog'ingarchilik fazalarini sinergik tartibga solish

Sovutish tezligi va qarish jarayonini nazorat qilish orqali -fazani -fazaga va ō-fazaga aylantirish tartibga solinadi:

-faza asosiy mustahkamlash bosqichidir. Deformatsiya natijasida paydo bo'lgan kristall nuqsonlar yadrolanish joylarini ta'minlaydi, bu uning dispers va nozik shaklda cho'kishiga imkon beradi, bu esa yog'ingarchilikning kuchayishiga erishish uchun dislokatsiya harakatiga to'sqinlik qiladi. Past haroratli qarish acikulyar/qatlamli -fazani, yuqori{5}}haroratli qarish esa sferik -fazani (kuch va qattiqlikni muvozanatlash) hosil qiladi.

ō-fazasi mustahkamlikni sezilarli darajada yaxshilagan bo'lsa-da, qattiqlikni keskin kamaytiradi, shuning uchun sovutish tezligi va qotishma tarkibini nazorat qilish orqali uni oldini olish yoki inhibe qilish kerak.

 

1.3Stressni yumshatish va mikrostruktura barqarorligini optimallashtirish

Issiqlik bilan ishlov berishning isitish jarayoni dislokatsiyani yo'q qilishni va qoldiq stressni yo'q qilishni amalga oshirib, atom tarqalishini rag'batlantiradi, bu keyingi ishlov berish / xizmat ko'rsatish paytida deformatsiya va yorilishdan saqlaydi. U-deformatsiyadan kelib chiqadigan nozik{2}}don tuzilishini barqarorlashtiradi, uning termal barqarorligini yaxshilaydi va yuqori-haroratli xizmatda don oʻsishining oldini oladi. Bu taʼsir materialning ishlov berish unumdorligi, oʻlchov barqarorligi va xizmat muddatini oshirish imkonini beradi, bu esa uni aerokosmik kabi yuqori{5}}harorat va yuqori{6}}stressli ish sharoitlariga moslashtiradi.

 

 

2.1 Asosiy jarayon marshrutlari

-faza mintaqasidagi deformatsiya + Qarish: -faza hududiga qizdiring ({6}}transus haroratidan 50-150 daraja yuqori), deformatsiya qiling, keyin xona haroratiga tez sovuting va qarish jarayonini bajaring. Bu jarayon bir xilda tozalangan donalar va dispers -fazalarni oladi va yuqori-kuchli va yuqori chidamli strukturaviy komponentlar uchun mos keladi.

+ Ikki-fazali hududdagi deformatsiya + Qarish: + ikki fazali hududga (-transus harorati va xona harorati oʻrtasida) qizdiring, ikki fazali-interfeys orqali tuzilmani yaxshilash uchun deformatsiya qiling va sovutgandan keyin yoshlang. U yuqori quvvatga va mukammal charchoq koʻrsatkichlariga ega va aerodinamik pichoqlar kabi charchoq{8}}yuklangan qismlarga mos keladi.

Maxsus talablarga ega qotishmalar uchun ishlashni optimallashtirish uchun deformatsiya{0}}bosqichli qarish va izotermik termomexanik ishlov berish kabi kompozit jarayonlarni qo‘llash mumkin.

 

2.2 Asosiy jarayon parametrlarini boshqarish

1. Deformatsiya harorati (AsosiyParametr)

-faza hududi: dinamik qayta kristallanish va donning tozalanishini ta'minlash uchun -transus +50 daraja ~ -transus +100 darajada nazorat qilinadi;

+ ikki{1}}fazali hudud: -transus -50 daraja ~ -transus -100 daraja, 10%-30% saqlab - ikki fazali sinergiya orqali strukturani yaxshilash uchun faza;

Asosiy nuqta: Haddan tashqari yuqori harorat donning qo'pollashishiga olib keladi, haddan tashqari past harorat esa deformatsiyaga chidamliligini oshiradi va yorilishga olib keladi.

 

2. Deformatsiya miqdori va tezligi

Deformatsiya miqdori: 30%-70%. Haddan tashqari katta deformatsiyalar yorilishlarga moyil bo'lib, haddan tashqari kichik deformatsiyalar strukturani yaxshilash qiyin;

Deformatsiya tezligi: adiabatik isitish natijasida hosil bo'lgan don o'sishini oldini olish uchun o'rtacha{0}}past tezlik (0,1-10 s⁻¹); qiyin{3}}deformatsiyalanadigan qotishmalar uchun tezlikni kamaytirish yoki bosqichma-bosqich deformatsiyani qabul qilish mumkin.

3. Sovutish tezligi va qarish parametrlari

 

Sovutish: Qarishni mustahkamlash uchun poydevor qo'yib, o'ta to'yingan qattiq eritmani olish uchun tez sovutish (suvni sovutish / moyni sovutish); haddan tashqari sekin sovutish kuchni pasaytiradi;

Qarish: Past harorat (350-450 daraja, 1-4 soat) sezilarli mustahkamlovchi ta'sirga ega bo'lgan nozik acikulyar -fazalarni hosil qiladi; o'rta{7}}yuqori harorat (450-600 daraja, 4-8 soat) sferik/qisqa novdasimon fazalarni oladi, mustahkamlik va pishiqlikni muvozanatlashtiradi; qarigandan keyin havo sovutish qoldiq stressdan qochish uchun etarli.

 

 

 

Titan qotishmasining faza tarkibi va -barqarorlashtiruvchi elementlar kontsentratsiyasi va haroratning batafsil bosqich diagrammasi

 

 

Taqqoslash o'lchami	Yuqori-barqarorlik -titan qotishmalari	Oʻrtacha-Barqarorlik -Titan qotishmalari	Past-barqarorlik -titan qotishmalari
Vakillik qotishmalari	Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, Ti-10V-2Fe-3Al	Ti-6Al-4V ELI, Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr	Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr, Ti-2Al-1,5Mn
Asosiy xususiyatlar	Xona haroratida barqaror -fazani saqlaydigan -barqarorlashtiruvchi elementlarning yuqori miqdori va -fazani cho‘ktirish qiyin	Barqarorlashtiruvchi elementlarning -oʻrtacha mazmuni, ham yaxshi deformatsiyaga, ham fazani oʻzgartirish faolligiga ega, eng keng tarqalgan	-barqarorlashtiruvchi elementlarning past tarkibi, zaif -faza barqarorligi va xona haroratida → faza o‘zgarishiga moyil
TMPga javob mexanizmi	-faza mintaqasidagi deformatsiya dinamik qayta kristallanishga (nozik donalar) erishadi va 500-650 darajada qarishda oz miqdorda dispers fazalar va TiAl birikmalari choʻkadi, bunda “deformatsiya + qarish” sinergik kuchayadi.	+ ikki fazali hududdagi deformatsiyalar -fazalarni ezadi va -fazali dislokatsiyalarni boyitadi; tez sovutish + qarigandan so'ng, ko'p miqdorda dispersli o'tkir/qatlamli -fazalar cho'kadi, sinergetik nozik-don mustahkamlanadi va yog'ingarchilik mustahkamlanadi.	Deformatsiya natijasida paydo bo'lgan kristall nuqsonlar faza o'zgarishini tezlashtiradi va ko'p sonli -fazalar qo'shimcha qarish jarayonisiz havo sovutish orqali cho'kishi mumkin.