TiAl sakausējuma nodilumizturīgās plāksnes sagatavošana ir pārvarēta
TiAl sakausējuma īpatsvars ir mazāks par pusi no sakausējuma uz niķeļa bāzes, un lietošanas temperatūra var sasniegt 700–900 grādus. Tial sakausējuma priekšrocības ir viegls svars, augsta izturība, izturība pret koroziju, nodilumizturība, izturība pret augstu temperatūru utt., Un tas ir kļuvis par svarīgu alternatīvu materiālu aviācijas un kosmosa jomā. Paredzams, ka TiAl sakausējuma nodilumizturīga plāksne tiks izmantota ne tikai kā strukturāls materiāls tieši, bet arī kā iepriekš sagatavots materiāls superplastiskai formēšanai. TiAl sakausējuma nodilumizturīgās plāksnes pielietošana termiskajā konstrukcijā un termoaizsardzības sistēmā ir iekļauta Eiropas gaisa transporta pētniecības programmā, gatava izmantošanai ātrgaitas civilā transporta lidmašīnās un atkārtoti lietojamos vienpakāpes kosmosa kuģos. Tomēr TiAl sakausējums ir ugunsizturīgs sakausējums un nav piemērots velmēšanai augstā temperatūrā. Līdz šim problēmas, kas pastāv TiAl sakausējuma sagatavošanas tehnoloģijā, nav labi atrisinātas, jo īpaši karstās velmēšanas process ir viegli saplaisājis, kas padara liela izmēra un augstas kvalitātes lokšņu ražošanu ļoti sarežģītu. Tāpēc TiAl sakausējuma nodilumizturīgu plākšņu sagatavošana ir kļuvusi par vienu no svarīgākajām pētniecības tēmām TiAl sakausējuma jomā.
Saskaņā ar esošajiem pētījumu rezultātiem TiAl sakausējuma nodilumizturīgo plākšņu veidošanās grūtības velmēšanas procesā tiek izmantotas lielākā daļa no šādām metodēm:
1, materiāla kvalitātes kontrole pirms velmēšanas ir stingrāka;
2, īpašas aploksnes velmēšanas tehnoloģijas izmantošana velmēšanai, stingra aplokšņu procesa konstrukcija;
3, + divfāžu zonā velmēšanai, starp piegājieniem, lai atgrieztos pie krāsns apkures;
4, rūpīgi izvēlieties rites ātrumu un izlaidiet deformāciju;
5, izvairieties no plāksnes oksidēšanās velmēšanas procesā. Bet faktiskie rezultāti liecina, ka ir grūti izgatavot liela izmēra TiAl sakausējuma nodilumizturīgu plāksni, velmējot, pat ja procesa parametri tiek rūpīgi kontrolēti.
Pētnieki ir veiksmīgi sagatavojuši TiAl sakausējuma nodilumizturīgu plāksni ar izmēru 700 mm * 200 mm * 2 mm, izmantojot gandrīz izotermisku velmēšanas tehnoloģiju, un sasnieguši labus rezultātus.
1. Kompozīcijas optimizācijas dizains
Ir konstatēts, ka TiAl sakausējumam pievienojot lielu daudzumu specifisku fāzes stabilizējošu elementu (piemēram, V, Cr, Mn, Mo) un nelielu daudzumu graudu rafinēšanas elementu (piemēram, Y, B, C), var uzlabot tā termiskās apstrādes veiktspēju. ievērojami labāks par tradicionālo TiAl sakausējumu. Pēc šādas sastāva optimizācijas sakausējuma augstā temperatūrā tiek samazināts plūsmas spriegums, uzlabota deformācijas spēja augstā temperatūrā, un karstās apstrādes procesā nav viegli rasties tādi defekti kā plaisas. Fāzes sastāva ziņā sakausējums galvenokārt satur fāzi un fāzi. Pēc termiskās apstrādes var kontrolēt TiAl sakausējuma mikrostruktūru un fāzes sastāvu, kas veicina mehānisko īpašību regulēšanu istabas temperatūrā un augstā temperatūrā. Harbinas Tehnoloģiju institūta izmantotā sakausējuma nominālais sastāvs ir Ti-43Al-9VY (atomu procenti). Izejviela ir sūklis TiAl un augstas tīrības pakāpes Al, un citi pievienotie elementi ir pievienotā metāla un Al starpsakausējumi.
Otrkārt, uzlabojiet procesa maršrutu
Tiek pieņemts gandrīz izotermiskas pārklājuma velmēšanas process. Liets tiek izkausēts vakuuma patērējamā elektrodu loka kausēšanas krāsnī pēc tam, kad sastāvdaļas ir sajauktas atbilstoši projektam. Liets tika homogenizēta atkausēšana (900 grādi /48h) un karstā izostatiskā presēšana. Karstais izostatiskais spiediens izmanto Ar gāzi kā aizsardzības atmosfēru un piepilda Ar gāzi, sildot līdz 170 MPa. Pēc 4h turēšanas 1250 grādos to lēnām atdzesē ar krāsni. Pirmā kalšanas temperatūra ir 1200 grādi, un kopējā deformācija ir lielāka par 85%. Pēc kalšanas materiāls tiek atkausēts 900 grādos 48h; Pēc tam to pārklāj ar nerūsējošo tēraudu un karstās dzirnavās gandrīz izotermiskā temperatūrā velmē plāksnēs. Galvenie apšuvuma velmēšanas procesa parametri ir šādi: atvēršanas temperatūra 1200 grādi, velmēšanas ātrums<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70%. Pēc velmēšanas krāsni atdzesē līdz 400–500 grādiem un gaisu atdzesē līdz istabas temperatūrai.
Rezultāti liecina, ka sagatavotajai TiAl sakausējuma nodilumizturīgajai plāksnei ir vienmērīga deformācija, nav plaisu un citu kvalitātes defektu, kas liecina par labu karstās apstrādes veiktspēju.
