Ki efè pwosesis la woule revèti sou fèy alyaj Gr5 Titàn?

 

Kòm yon alyaj tipik + duplex Titàn,Gr5 alyaj Titàn (Ti-6Al-4V)benefisye de CLADDING a ak woule teknoloji. Teknoloji sa a sèvi ak yon kouch metal CLADDING amelyore inifòmite nan fòs woule, efektivman rezoud pwoblèm nan fann kwen pandan pwosesis rediksyon gwo nan alyaj Titàn. Li bay yon chemen posib pou preparasyon segondè -pèfòmans fèy ak diferan epesè. Se 0.5mm ultra-fèy mens la souvan itilize nan konpozan presizyon ak enplantasyon medikal, pandan y ap 3.0mm mwayen -fèy epè a sitou itilize nan pati chaj estriktirèl-pote. Anba pwosesis la CLADDING ak woule, etid sa a eksplore lwa evolisyon mikrostrikti ak diferans pwopriyete mekanik nan 0.5mm ak 3.0mm Gr5 fèy alyaj Titàn, revele korelasyon ki genyen ant paramèt epesè ak pèfòmans pwosesis.

 

 

Materyèl kri ak preparasyon echantiyon

Endistriyèl -lengote alyaj Titàn Gr5 yo te chwazi pou eksperyans lan. Konpozisyon chimik prensipal yo (fraksyon mas) yo se: Al 5.8%, V 4.2%, Fe 0.15%, O 0.12%, ak balans lan se Ti, ki satisfè kondisyon ki nan estanda ASTM B348. Apre rkwit omojènize a 1050 degre (rejyon) pou 4 èdtan, lingote a te fòje nan yon 15mm-epè cho-woule vid. Plak asye Q235 (2mm epè) te itilize kòm materyèl la CLADDING. Agon arc soude te itilize pou rasanble ak soude vid la alyaj Titàn ak plak la asye CLADDING nan yon pake fèmen laminated woule, asire ke alyaj la Titàn pa dirèkteman kontakte lè a pandan pwosesis la woule pou fè pou evite kontaminasyon oksidasyon.

Pwosesis woule diferansye pou de epesè sib yo:

 

• Fèy 3.0mm: Pake a woule rekouvèr te chofe ak izole nan 930 degre (seksyon tanperati mwayen nan + rejyon duplex) pou 2h, cho -woule a 3.5mm nan yon sèl chalè, Lè sa a, sibi rkristalizasyon rkwit nan 800 degre pou 1h pou retire estrès woule epi finalman rafine estrikti nan koled nan- 3.0mm jiska 2 pase ak yon pousantaj rediksyon frèt woule nan apeprè 14%.
• 0.5mm fèy: Sèvi ak fèy la 3.0mm kòm vid la entèmedyè, apre sifas piki eksplozif, tanperati chanm frèt woule pwosesis te adopte yo rive jwenn epesè nan sib nan 20 pas nan woule pwogresif ak yon pousantaj rediksyon total de 83%. Ba -tanperati soulajman estrès rkwir nan 650 degre pou 30min te fè chak 5 pase pou anpeche fant pandan woule.

 

Tou de epesè fèy yo te finalman sibi recuit vakyòm nan 650 degre pou 1h elimine estrès final la frèt k ap travay epi asire estabilite estriktirèl.

 

Metòd tès yo

Ekipman tès: OM & TEM

 

Te karakterizasyon mikwostrikti te pote soti lè l sèvi avèk mikwoskòp optik OLYMPUS GX71 (OM) ak mikwoskòp elèktron transmisyon FEI Tecnai G2 F20 (TEM). Apre fanm k'ap pile ak polisaj, echantiyon yo te grave ak reyaktif Kroll a (HF:HNO₃:H₂O=1:3:10) pou 5-8s yo montre estrikti metalografik la. Echantiyon TEM yo te prepare pa polisaj elektwolitik doub espre ak yon likid k ap travay nan metanol: asid nitrique =3: 1 nan -20 degre.

Tès pwopriyete mekanik yo te fèt an akò ak estanda ASTM E8 / E8M sou yon machin tès Instron 5969 inivèsèl pou tès tanperati tanperati chanm nan yon vitès 2mm / min. Twa echantiyon paralèl yo te pran pou chak epesè, epi yo te itilize valè mwayèn kòm rezilta final la. Microhardness te teste lè l sèvi avèk yon tèsteur dite ZWICK/Roell ZHV30 Vickers ak yon chaj 100g ak yon tan kenbe nan 15s. Yo te teste dis pwen pou chak echantiyon, epi yo te pran valè mwayèn apre yo fin retire valè maksimòm ak minimòm.

 

 

Makrostrikti ak gwosè grenn

Tou de epesè fèy alyaj Titàn gen yon estrikti + duplex, men gen diferans enpòtan nan gwosè grenn, distribisyon faz ak mekanis fòmasyon akòz epesè (diferans nan teknoloji pwosesis).

 

imaj mikrograf sou 0.5mm & 3.0mm fèy Titàn

 

Paramèt	3.0mm Mwayen-Fèy Epè	0.5mm ultra-fèy mens
Gwosè grenn	8-12μm (Koyas Equiaxed)	2–5μm (Ultra-Amann)
Faz Distribisyon	Diskontinu (bann/zile)	Kontinyèl (Rezo + Dispersed Precipitates)
Nwayo Mekanis	Mwayen-tanperati cho woule + modere woule frèt	Gwo rediksyon woule frèt + ba -rekwit tanperati

 

 

Konparezon Pwopriyete Mekanik

Epesè fèy (mm)	Fòs rupture Rm (MPa)	Fòs Sede Rp0.2 (MPa)	Elongasyon apre kraze A (%)	Microhardness HV
3.0	898	840	17.7	260
0.5	1035	980	16.5	320
Pousantaj Amelyorasyon Pèfòmans (%)	15.2	16.7	-1.2	23.1

 

 

Pwosesis woule rekouvèr la ka efektivman prepare gwo -pèfòmans fèy alyaj Gr5 Titàn. Gen diferans enpòtan nan mikwostrikti ak pwopriyete mekanik nan fèy ak diferan epesè: 3.0mm medyòm -epè fèy la prezante yon estrikti ekiaxe + bann ak yon gwosè grenn nan 8-12μm, yon tanperati chanm fòs rupture nan 898MPa, ak yon elongasyon apre ka zo kase nan 177%; 0.5mm ultra-fèy la fòme yon estrikti ultra-amann +rezo ak yon gwosè grenn nan 2-5μm, se fòs la rupture ogmante a 1035MPa, ak elongasyon an apre ka zo kase kenbe nan 16.5%, reyalize yon konbinezon bon nan fòs segondè ak plastisit segondè.

 

Epesè -domine deformation woule ak paramèt pwosesis yo se nwayo a nan kontwòl mikrostruktur: pwosesis la konbine nan gwo rediksyon frèt woule ak segmented annealing se kle nan reyalize grenn ultra-rafineman nan fèy la 0.5mm, pandan y ap mwayen -tanperati cho woule woule ak ti rediksyon nan estrikti a frèt woule ekifistik. fèy; kouch nan CLADDING jwe yon wòl nan amelyore inifòmite deformation ak anpeche jenerasyon defo nan preparasyon an nan tou de epesè nan fèy papye.

 

Fèy 3.0mm mwayen -epè, ak bon plastisit ak fòs modere, apwopriye pou konpozan chaj-pote tankou pati estriktirèl ayewospasyal ak tiyo jeni maren; 0.5mm ultra-fèy mens la, ak ekselan fòs espesifik li yo ak presizyon dimansyon, ka itilize nan domèn segondè-tankou enplantasyon medikal (egzanp, kousinen jwenti atifisyèl) ak eleman ki lejè nan lam aero-motè.