Pengaruh perlakuan panas BASCA pada struktur mikro paduan titanium TB18

Paduan titanium memiliki keunggulan kekuatan spesifik yang tinggi, ketahanan korosi yang baik, dll., dan telah banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, otomotif dan pembuatan kapal, dll. Paduan titanium TB18 adalah jenis baru paduan titanium sub-stabil yang dirancang dan dikembangkan oleh Amerika. Universitas-universitas negara dan lembaga penelitian ilmiah untuk pengembangan komponen struktural kedirgantaraan Tiongkok dalam beberapa tahun terakhir. Dibandingkan dengan BT22, Ti-1023 dan paduan titanium lainnya, paduan ini memiliki kemampuan pengerasan yang lebih baik dan kemampuan kerja panas yang lebih baik, dengan produksi batangan berukuran besar setelah perlakuan panas dengan kekuatan lebih dari 1300MPa masih memiliki ketangguhan yang sangat baik (KIC Lebih Besar dari atau sama dengan 60 MPa-m1/2), sangat cocok untuk digunakan sebagai roda pendaratan pesawat terbang, balok melintang dan bagian bantalan penting lainnya dalam industri penerbangan.
Dengan berkembangnya kendaraan luar angkasa menuju kecepatan tinggi, tidak hanya tingkat kekuatan paduan titanium yang perlu ditingkatkan, tetapi ketangguhan paduan titanium juga menuntut persyaratan yang lebih tinggi, yaitu sekaligus meningkatkan kekuatan paduan titanium, ketangguhannya. harus dipertahankan pada tingkat yang tinggi. Dibandingkan dengan perlakuan panas +, perlakuan panas akan menghambat pergerakan dislokasi karena adanya batas butir, sehingga paduannya diperkuat. Pada saat yang sama, karena adanya sejumlah besar cluster lamelar yang saling bertautan dalam organisasi lamelar intrakristalin, retakan yang melalui cluster ini akan mengubah orientasi, mengakibatkan jalur retakan zig-zag, percabangan lebih banyak, panjang total bertambah, dan terjadinya pecah. membutuhkan lebih banyak energi, dan dengan demikian paduan tersebut memiliki ketangguhan patah yang lebih tinggi. Oleh karena itu, perlakuan panas dapat membuat paduan titanium memiliki ketangguhan patah yang sangat baik sekaligus memperoleh kekuatan yang lebih tinggi, yang merupakan cara efektif untuk mengatasi kontradiksi antara kekuatan dan ketangguhan paduan titanium. Proses perlakuan panas larutan padat penuaan pendinginan lambat (BASCA) adalah sejenis proses perlakuan panas untuk bagian struktur ruang angkasa berdinding tipis paduan titanium berkekuatan tinggi untuk mengurangi kerentanan kerusakan dan membuatnya memperoleh kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi.
Untuk tujuan ini, pengaruh perlakuan panas BASCA terhadap struktur mikro dan sifat mekanik paduan titanium TB18 diselidiki, dengan maksud untuk memberikan dasar bagi pengembangan proses perlakuan panas penguatan yang sesuai.
(1) Batang paduan titanium TB18 di daerah -fase larutan padat dalam kondisi pendinginan lambat, -fase dalam batas butir dan presipitasi intrakristalin, -fase intrakristalin adalah titik atau jarum pendek, -fase batas butir pada dasarnya adalah film tipis yang tertanam di dalamnya batas butir. Laju pendinginan memiliki dampak yang lebih besar pada fase pada batas butir, bila laju pendinginan 1 derajat / menit, fase pada batas butir dengan presipitasi terputus-putus seperti lensa pada batas butir, membentuk organisasi "kalung". Ketika laju pendinginan menurun, presipitasi fase batas butir semakin banyak dan terhubung satu sama lain secara keseluruhan, dan secara bertahap menjadi kasar menjadi seperti gelombang yang terus menerus.
(2) Batang paduan titanium TB18 memiliki efek penguatan penuaan yang baik, perawatan penuaan larutan padat dapat meningkatkan kekuatan 400-500MPa. pendinginan lambat dari pembentukan fase batas butir tidak menguntungkan bagi plastisitas dan ketangguhan paduan. Dengan melambatnya laju pendinginan, plastisitas dan ketangguhan paduan berkurang, terutama ketangguhan patah berkurang secara signifikan dari 86.9MPa-m1/2 setelah pendinginan udara menjadi 57.8MPa-m1/2 di bawah kondisi kondisi pendinginan lambat pada 0.25 derajat /menit, yang menunjukkan bahwa ketangguhan patah paduan memiliki sensitivitas tinggi terhadap fase batas butir.
(3) Penggunaan proses perlakuan panas BASCA memungkinkan paduan titanium TB18 memperoleh kinerja keseluruhan yang sangat baik dengan perpanjangan 8% dan ketangguhan patah lebih dari 80 MPa-m1/2 pada tingkat kekuatan tarik mendekati 1300 MPa.