Efectul procesului de forjare asupra microstructurii și proprietăților mecanice ale tijei de titan TA11

Aliajul de titan TA11 (Ti-8Al-1Mo{-1V) este un aliaj de titan rezistent la căldură de tip aproape A. Are multe avantaje, cum ar fi rezistența la temperatură ridicată la temperatură înaltă a camerei, stabilitate termică bună și performanță de fluaj la temperaturi ridicate și este utilizat în principal pentru piese rotative de mare viteză, cum ar fi discul compresorului motorului de aeronave și paletele rotorului cu 1 ~ 3 trepte. Aceste componente, utilizate în medii dure de lucru pentru o lungă perioadă de timp, trebuie să aibă o temperatură bună a camerei și proprietăți mecanice la temperatură ridicată, în special stabilitate termică ridicată și proprietăți de fluaj la temperaturi ridicate, deoarece aceste proprietăți nu numai că determină durata de viață a aliajului, ci și determină siguranța și fiabilitatea motorului, deci este foarte necesar să se studieze microstructura și proprietățile materialelor tijelor de titan TA11.

Prin analiza experimentală a datelor, putem vedea că diferența de proprietăți de tracțiune la temperatura camerei a tijelor din aliaj de titan TA11 sub cele două procese este mică, iar diferența de rezistență nu este mare și toate îndeplinesc cerințele standard. Deoarece structura echiaxială și structura bimorfă a barei din aliaj de titan TA11 au o stabilitate termică bună, performanța stabilității termice după expunerea la căldură la 400 grade și 100 de ore este, de asemenea, mică, dar performanța la fluaj a Un proces este mai mare de 0,2%, ceea ce nu îndeplinește cerințele standardului de produs. Performanța de fluaj a proceselor B și C este mai mică de 0,2%, ceea ce poate îndeplini cerințele standardelor de produs, iar procesul C prezintă o performanță mai bună la fluaj la temperatură înaltă. În combinație cu analiza figurii 2 și 3, se ajunge la concluzia că conținutul relativ de a primar și secundar a din țesutul de forjare al barei de aliaj de titan TA11, precum și morfologia secundarului a, au o mare influență asupra fluajului acestuia. proprietăți. Performanța de fluaj este mai bună atunci când conținutul de A primar este mai mic decât atunci când conținutul de A primar este ridicat, iar performanța de fluaj este mai bună atunci când A secundar distribuit pe matricea P este un ac fin cu orientare locală consecventă. Acest lucru se datorează faptului că banda A din microstructură este mai rezistentă la fluaj decât echiaxul A. În procesul de fluaj lent, deformarea prin alunecare a structurii echiaxiale începe de la granulele A individuale, iar odată cu creșterea variabilelor de deformare, boabele A ocupate de alunecare. ocupă mai mult se extinde la grăunțele P din jur, astfel încât nucleul cavității de fluaj este întârziat, dar odată ce cavitatea este formată, se poate extinde rapid și poate forma o fractură de cvasi-clivaj.

Bara obținută prin procesul C are un nivel de dezordine de 0.8-12dB în testarea cu ultrasunete, care este cuprinzătoare; Cerințe standard de produs pentru tijele din aliaj de titan TA11 pentru lame bipede. Acest lucru arată, de asemenea, că creșterea temperaturii de forjare a barei din aliaj de titan TA11, reducerea rezistenței la deformare și creșterea permeabilității la forjare a barei poate îmbunătăți în mod eficient uniformitatea microstructurii acesteia și poate îmbunătăți nivelul de detectare a defectelor.

Prin trei teste de proces de forjare, analiză comparativă cuprinzătoare a datelor de testare a barei de aliaj de titan TA11 în microstructură, proprietăți mecanice și nivelul de detectare a defectelor cu ultrasunete în diferite procese, am ajuns la următoarele concluzii:

1) Influența temperaturii de forjare asupra microstructurii barei din aliaj de titan TA11 este evidentă, iar când temperatura este scăzută, conținutul primar a din țesutul barei este mai mare, iar faza secundară a este mai puțin precipitată; După creșterea corespunzătoare a temperaturii de forjare, conținutul de primar A a scăzut semnificativ și a crescut faza secundară, sub formă de ac fin, precipitată.

2) Conținutul de A primar și morfologia A secundar distribuit pe matricea P au o mare influență asupra performanței la fluaj, iar mai puțin A primar plus țesutul A secundar sub formă de ac fin poate obține o rezistență bună la fluaj.

3) Temperatura de forjare crește, ceea ce crește permeabilitatea de forjare a barei din aliaj de titan TA11, iar structura este mai uniformă după ce banda lungă sau A mare este complet spartă, îmbunătățind astfel nivelul de detectare a defectelor cu ultrasunete.