Tratamento térmico da liga de alumínio de titânio fundido por níquel
2023-07-03
Muitas peças de aviação e motor automotivo de liga de alumínio de titânio-alumínio são moldadas usando a tecnologia de fundição de precisão. O tratamento térmico é uma das principais tecnologias para melhorar a microestrutura da liga de alumínio do titânio fundido.
A microestrutura fundamental original da liga de alumínio de titânio fundida é geralmente a estrutura da camada γ-tial/α2-Ti3al. As lamelas são grosseiras e a distribuição do tamanho e orientação da lamela não é uniforme. O tratamento térmico de alta temperatura na zona monofásica alfa pode alcançar a homogeneização de sua estrutura. No entanto, devido à grosseria da estrutura original e à dificuldade em controlar o crescimento dos grãos da fase α em altas temperaturas, os laminados totalmente laminados de alumínio-alumínio (FL) geralmente ainda têm grupos lamelares espessos. Para melhorar a plasticidade de tração à temperatura ambiente da liga de alumínio de titânio fundido, uma fina microestrutura de espessura total da liga de titânio fundido foi obtida com sucesso através de um processo de tratamento térmico múltiplo [5,6]. O processo inclui homogeneização de 1 zona de fase alfa, ciclismo térmico de 2900 a 1150 ° C, tratamento isotérmico a 31150 ° C e 4 reaquecendo a um curto tratamento isotérmico ligeiramente acima da temperatura de τα. No entanto, esse processo de tratamento térmico é mais complicado e o ciclo de processamento é mais longo, o que não é propício a aplicações de engenharia.
Neste artigo, o processo de tratamento térmico de ligas de níquel-micro-alojas do elenco TI-46.5AL-2.5V-1.0CR (porcentagem atômica, a mesma abaixo) foram estudadas, e a micro-liga de níquel simplificou a homogeneização e o refinamento do elenco liga de titânio-alumínio. O mecanismo do processo de tratamento térmico e o mecanismo de formação de finas finas de liga de titânio-alumínio de espessura total foram analisadas e discutidas.
1 O material de teste é contendo a níquel (0,2-0,5)% (porcentagem atômica, a mesma abaixo) liga Ti-Ti-46.5al-2.5v-1.0cr (%), fundido usando um forno de indução de vácuo a frio, restante 3 Depois de derramar em um molde de cobre, foi obtido um lingote de φ40 mm. A amostra de 30 ° tratada termicamente foi cortada do lingote por um método de corte de arame.
O teste de tratamento térmico foi realizado sob um vácuo de 0,133 p. 6]. O tempo é necessário como 1150 ° C × (48-168) H e 1370 ° C × (5-10 min), respectivamente.
As observações teciduais foram realizadas sob óptica comum e microscópios leves com luz polarizada. A amostra metalúrgica foi gravada com (porcentagem de volume) 1% HF + 10% HNO3 + 89% de solução H2O.
2 Observe que o (99,8 ~ 99,5)% (Ti-46.5al-2.5V-1.0CR)+(0,2 ~ 0,5) porceta de liga Ni é uma estrutura de grão completo com uma certa orientação preferida. Cerca de 500 a 1500 μm. Após o 1150 ° C × 72H da liga, ocorreu o óbvio fenômeno de agravamento segmentar contínuo. Após 144 horas de tratamento isotérmico, a microestrutura grossa e não homogênea original foi transformada em uma estrutura isométrica pequena, quase uniforme e isométrica. Seu tamanho médio de grão é de cerca de 30 μm.
(99,8 ~ 99,5) (Ti-46.5al-2.5v-1.0cr)-(0,2 ~ 0,5) Ni (%) liga microestrutura original da liga
O elenco (99,8 ~ 99,5) (Ti-46.5al-2.5V-1.0CR)-(0,2 ~ 0,5) ligas Ni (%) foram tratadas isotermalmente a 1150 ° C por isotérmica de 72 horas e as camadas foram seccionadas continuamente para 144h isotérmicas. Organização isométrica abrangente.
Estudos descobriram que o níquel tem o papel de expandir a região γ monofásica da liga de titânio, acrescentando (fração atômica) mais de 0,5% do níquel pode transformar a liga Ti-48al em uma estrutura γ única. Observado girando o estágio 360 ° sob um microscópio de luz polarizado de 100x, uma pequena quantidade de grãos α2 equiaxados na estrutura NG obtida neste estudo parecia óbvia 4 fenômenos de extinção brilhante. Observações qualitativas da microestrutura NG sem liga de níquel-titânio-alumínio obtida da literatura mostram que a quantidade de fase α2 na liga de níquel NG é significativamente menor. Portanto, qualitativamente falando, a adição de 0,2% a 0,5% do níquel pode aumentar a força motriz da transformação da fase α2 (ou α) → γ da liga de alumínio do titânio a 1150 ° C, o que aumenta o aumento da flutuação de energia no lamelar estrutura. Promove a ocorrência de descontinuidade causada pelo distúrbio da camada na estrutura da camada. Essas quantidades relativamente grandes de tempo produzem um número maior de pontos de extremidade em fatias que promovem efetivamente o áspera contínuo segmentado das lamelas, permitindo assim que as ligas de alumínio de titânio contendo níquel sejam homogeneizadas em um processo de tratamento térmico relativamente simples. Refinamento.
O experimento constatou que a folha de espessura completa da liga de titânio tem as melhores propriedades mecânicas abrangentes. Portanto, a estrutura NG obtida foi reaquecida a 1370 ° C por 5 a 10 minutos e depois resfriada para obter uma estrutura de folha de camada completa equiaxada fina (). O tamanho médio das laminações foi de cerca de 50 μm, ligeiramente menor que o do TI-46,5 fundido. A liga al-2.5V-1.0CR obtida na mesma folha de camada de tecido FFL de processo. De acordo com o fato de que o grupo de camadas é equiaxado e ligeiramente maior que o tamanho γ grão da estrutura da matriz, o mecanismo de formação da estrutura da FLI da liga de alumínio de titânio que contém níquel é diferente da da liga de titânio-alumínio Estrutura FFL sem níquel. Os grãos α-equxinados a alta temperatura são formados na matriz da fase γ e crescem ligeiramente. Em seguida, eles são resfriados durante o processo de resfriamento na fase α + γ, e a fase γ precipita no grão α. Uma estrutura lamelar gama/alfa é formada e depois convertida em uma estrutura lamelar gama/alfa2 durante o resfriamento até a temperatura ambiente.
Fund (99,8 ~ 99,5) (Ti-46.5al-2.5V-1.0CR)-(0,2 ~ 0,5) Ni (%) liga de liga fina a morfologia da microestrutura.
para concluir
(1) Liga de lançamento de Ti-46.5al-2.5V-1.0CR contendo 0,2% a 0,5% (fração atômica) de níquel pode ser tratada por um tratamento isotérmico de 1150 ° C × 144h mais simples para tornar o não uniforme grosso e grosso e grosso estrutura lamelar. Se transforma em uma organização fina, uniforme e equiaxada perto de Gamma.
(2) A estrutura gama obtida perto foi reaquecida a 1370 ° C por 5 a 10 minutos e depois resfriada para obter estruturas finas de folha de camada completa equiaxada.
