Mikrostrukturutvikling og eiendomsoptimalisering av TA10 titanlegering varmvalsede plater

I ekstreme servicemiljøer som petrokjemi, skipsbygging, kjernekraftteknikk og marine miljøer, står materialer overfor flere utfordringer som høy temperatur, høyt trykk og sterk korrosjon, noe som stiller høye krav til materialers omfattende ytelse, spesielt korrosjonsbestandighet. Titan og titanlegeringer skiller seg ut for sin lave tetthet, høye styrke, høye seighet og utmerket korrosjonsbestandighet, og har blitt nøkkelmaterialer på disse feltene. Imidlertid må korrosjonsmotstanden til titanlegeringer under visse forhold, slik som motstand mot korrosjon ved å redusere syrer og sprekkkorrosjon, fortsatt forbedres. Av denne grunn er det utviklet TA10 titanlegering (Ti-0.3Mo-0.8Ni), som er fri for sjeldne metaller, har utmerket bearbeidbarhet, og har utmerket motstand mot reduserende syrer, høy temperatur kloridkorrosjon og spaltekorrosjon, og er mye brukt på en rekke viktige felt.
Til tross for de mange fordelene med TA10 titanlegering, er den høye kostnaden fortsatt den viktigste faktoren som begrenser den brede anvendelsen. Dette er hovedsakelig på grunn av de høye kostnadene for titansvampråmaterialer, kompleksiteten til den multiple vakuumsmelteprosessen og den lange prosessflyten. For å redusere kostnadene og forbedre produksjonseffektiviteten, har bruken av elektronstrålesmelting kombinert med varmvalsingsteknologi for å forberede TA10 titanlegeringsbåndspoler blitt en innovativ produksjonsprosess. Denne prosessen forkorter ikke bare prosesseringsstrømmen betydelig, men øker også utbyttet og reduserer de totale kostnadene.

Nylig publiserte Shenyang University of Technology og Chinese Academy of Sciences Institute of Metals and Yunnan Titanium Industry i tidsskriftet "spesielle støping og ikke-jernholdige legeringer" de siste forskningsresultatene, en grundig diskusjon av 930 graders varmrulling. TA10 titanlegering plate mikrostruktur og romtemperatur mekaniske egenskaper av støtet. Studien viser at varmvalsingsprosessen effektivt foredler mikrostrukturen til TA10 titanlegering, og danner en kompleks struktur som består av matrise, Ti2Ni-partikler ved korngrenser og finfasepartikler diffust fordelt i matrisen. Denne mikrostrukturfunksjonen forbedrer ikke bare korrosjonsmotstanden til materialet, men gjør også at dets mekaniske egenskaper viser sterk anisotropi, spesielt i tverrretningen, Youngs modul, flytestyrke og strekkstyrke er bedre enn rulleretningen.
Oversikt over forskningsmetodikken:
Materialforberedelse: Ti-0.3Mo-0.8Ni-legeringsplatene ble smeltet i en elektronstråleovn med kaldt lag, etterfulgt av antioksidasjonsbehandling og forvarming til 930 grader for å holde, og til slutt rullet til plater med en tykkelse på 3 mm ved et 1450 mm varmtvalseverk.
Mikrostrukturanalyse: Ved bruk av metallurgisk mikroskop, skanningselektronmikroskop og transmisjonselektronmikroskop, kombinert med EDS elementæranalyse, ble mikrostrukturen til de støpte og valsede platene observert og analysert i detalj.
Testing av mekaniske egenskaper: Forbered strekkprøver i henhold til standardmetoder, og test de mekaniske egenskapene ved romtemperatur på den elektroniske strekkprøvemaskinen, inkludert flytegrense, strekkfasthet og andre nøkkelindikatorer.
Høydepunkter fra forskningsresultatene:
Varmvalsingsprosessen forbedrer mikrostrukturen til TA10 titanlegering betydelig, foredler kornene og fremmer den diffuse fordelingen av -fasepartikler.
Det rullede arket har utmerkede tverrgående mekaniske egenskaper, som gir sterk støtte for påføring av materialet i forskjellige retninger.
Studien avdekker den iboende sammenhengen mellom mikrostruktur og mekaniske egenskaper, noe som gir et vitenskapelig grunnlag for videre optimalisering og anvendelse av TA10 titanlegering.
Oppsummert gir studiet av mikrostrukturevolusjon og egenskapsoptimalisering av TA10 titanlegerings varmvalsede plater ikke bare en ny idé for rimelig og høyeffektiv fremstilling av titanlegeringsmaterialer, men legger også et solid grunnlag for forbedring av den omfattende ytelsen til materialet i det ekstreme servicemiljøet.