تحقیق در مورد فرآیند عملیات حرارتی صفحه آلیاژ تیتانیوم

تیتانیوم به عنوان یک ماده ساختاری مقاوم در برابر خوردگی، به طور گسترده در صنایع هوافضا، پتروشیمی، تولید نمک، چاپ و رنگرزی، دارویی، مواد غذایی، نمک‌زدایی آب دریا و غیره استفاده می‌شود، اما در دمای بالا و غلظت بالای کلرید، خوردگی شکافی در حالت خالص رخ می‌دهد. تیتانیوم، که بر عمر مفید تأثیر می گذارد. به منظور حل مشکل خوردگی شکافی تیتانیوم خالص در دمای بالا و غلظت بالای کلرید، مردم نوع جدیدی از آلیاژ تیتانیوم --- آلیاژ Ti-0.2Pd تولید کردند. این آلیاژ توانایی مقاومت در برابر خوردگی موضعی در کاهش محیط و کلریدهای غلیظ داغ را دارد، اما به دلیل افزودن فلز گرانبها پالادیوم هزینه بالایی دارد، به طوری که کاربرد آن محدود شده است. در اواسط-1970، شرکت فلزات تیتانیوم ایالات متحده آلیاژ Ti-0.3Mo-0.8Ni را توسعه داد. این آلیاژ تقریباً از نوع آلیاژ تیتانیوم است، دارای مقاومت در برابر خوردگی شکاف در دمای بالا، غلظت بالای کلرید است، می تواند تا حدی جایگزین هزینه بالاتر Ti{10}} شود. آلیاژ 2Pd [3-4]، گنجانده شده است. در ایالات متحده، انگلستان، روسیه، ژاپن، فرانسه، آلمان، و غیره استاندارد، و به تولید صنعتی قرار داده است.
در دهه 198، چین شروع به پردازش مواد آلیاژ Ti-0.3Mo-0.8Ni و استفاده از تحقیقات کرد، اما همچنین در استانداردهای ما (مطابق با TA10 چین) گنجانده شد. در تیتانیوم خالص ممکن است به نظر برسد که محیط خوردگی شکافی اعمال شده است. به عنوان مثال، در مارس 1985، آن را به اتاق گرمایش تولید نمک خلاء در معدن نمک Xiangli، و در آوریل 1986، آن را به اتاق گرمایش مخزن تبخیر کلرید منیزیم در مزرعه نمک Tanggu اعمال شد. شرکت Nanjing Baotai Special Materials سفارش مواد کامپوزیت تیتانیوم و فولاد را برای واحد تولید پروژه کود پتاس در خارج از کشور بر عهده گرفته است. روکش مواد کامپوزیت از ورق آلیاژ تیتانیوم TA10 با ضخامت 3 میلی متر است. طبق استاندارد GB/T{10} "صفحه تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم"، صفحه معمولی باید الزامات کلاس A را برآورده کند، ازدیاد طول در هنگام شکست می تواند به 18٪ برسد، در حالی که صفحه بعدی که برای جوشکاری انفجاری استفاده می شود باید الزامات کلاس B را برآورده می کند، ازدیاد طول در هنگام شکست باید به بیش از 25٪ برسد. برای فرآیند کامپوزیت انفجار الزامات پلاستیسیته صفحه آلیاژ تیتانیوم، می توان به عنوان تولید مواد اولیه از صفحه اسفنجی تیتانیوم با سختی کم 0 استفاده کرد، به منظور دستیابی به فرآیند بعدی در مورد نیاز شاخص پلاستیسیته، اما این امر به ناچار هزینه مواد خام را افزایش می دهد. . این آزمایش از اسفنج تیتانیوم درجه 2 به عنوان ماده اولیه برای تهیه ورق آلیاژ تیتانیوم TA10 استفاده می کند، از طریق مطالعه سیستم های عملیات حرارتی مختلف بر روی سازماندهی و خواص ورق آلیاژ تیتانیوم TA10، برای بررسی سیستم عملیات حرارتی مناسب، با هدف دستیابی به شاخص پلاستیسیته برای پاسخگویی به الزامات فرآیند کامپوزیت انفجار بعدی ورق آلیاژ تیتانیوم TA10.

1 آزمایش

1.1 مواد آزمایشی مورد استفاده 2 اسفنج تیتانیوم، آلیاژ میانی نیکل - مولیبدن، پس از دو ذوب خود مصرفی در خلاء برای تهیه قطر 560 میلی متر شمش آلیاژ تیتانیوم TA10، ترکیب شیمیایی آن در جدول 1 نشان داده شده است. شمش با آهنگری شمش، آسیاب، آسیاب و سایر فرآیندهای ساخته شده از دال های نورد گرم، و سپس در آسیاب نورد 1680 توسط دو آتش به یک صفحه 3.0 میلی متر ضخامت نورد. شکل 1 برای عکس های متالوگرافی صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 حالت نورد شده، سازماندهی سازمان تغییر شکل حالت نورد نواری بسیار ریز آن. جدول 2 خواص مکانیکی دمای اتاق ورق آلیاژ تیتانیوم TA10 حالت نورد شده را نشان می دهد.

1.2 آزمایش عملیات حرارتی عملیات حرارتی با استفاده از SX2-2. کوره مقاومت{3}، خطای دما ± 5 درجه سانتیگراد. TA1{12}} آلیاژ تیتانیوم یک آلیاژ تقریباً نوع است، سرعت خنک شدن تأثیر کمی دارد بر اساس سازمان و ویژگی‌های آن، دمای بازپخت معمولاً باید زیر +/نقطه انتقال فاز 120-200 درجه سانتی‌گراد انتخاب شود. دمای +/نقطه انتقال فاز +/نقطه انتقال فاز. بنابراین، نمونه‌های عملیات حرارتی بر روی صفحات آلیاژ تیتانیوم TA10 به ضخامت 3.0 میلی‌متر برش داده شدند و در دماهای مختلف آنیل شدند، دماهای بازپخت 550، 600، 650، 700، 750 و 800 درجه، زمان نگهداری 30 دقیقه و روش خنک‌سازی بود. خنک کننده هوا بود نمونه‌هایی از صفحات آنیل شده برای مشاهده ریزساختار و آزمایش خواص مکانیکی برای کشف دمای بازپخت مناسب گرفته شد. در دمای بازپخت، عملیات بازپخت با زمان نگهداری متفاوت، زمان نگهداری به ترتیب 15، 30، 60، 120، 180 دقیقه بود، نمونه برداری کنید تا ریزساختار صفحه را پس از بازپخت برای زمان های مختلف مشاهده کنید و خواص مکانیکی را آزمایش کنید و در نهایت به دست آورید. سیستم عملیات حرارتی مناسب

2 نتایج و بحث

2.1 تأثیر دمای عملیات حرارتی بر سازماندهی و خواص مکانیکی صفحه نورد گرم آلیاژ تیتانیوم TA10 توسط عایق دمایی مختلف 30 دقیقه و عملیات بازپخت خنک کننده هوا از خواص مکانیکی و ریزساختار دمای اتاق در جدول 3 و شکل 2 نشان داده شده است. جدول 3، TA10 ورق آلیاژ تیتانیوم توسط 550 درجه × 30min/AC درمان بازپخت، ناشی از پدیده پردازش سخت شدن قدرت از استحکام بالا و انعطاف پذیری پدیده ضعیف حذف نشده است. حذف؛ بین 550 ~ 650 درجه، با افزایش دمای عملیات حرارتی، پدیده سخت شدن پردازش صفحه به تدریج حذف می شود، استحکام کششی به تدریج کاهش می یابد، انعطاف پذیری کمی بهبود می یابد. بین 650 ~ 700 درجه، استحکام ورق نورد گرم تقریباً بدون تغییر است، در حالی که انعطاف پذیری به طور قابل توجهی بهبود یافته است. بین 750 ~ 800 درجه، استحکام کششی ورق نورد گرم هنوز بدون تغییر است، در حالی که ازدیاد طول پس از شکست در حال کاهش است، وخامت پلاستیک صفحه. همانطور که از شکل 2 مشاهده می شود، صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 در 700 درجه زیر فرآیند بازیافت اصلی، سازماندهی تغییر شکل نورد سازمان نوار مانند، زمانی که دمای عملیات حرارتی به 700 درجه افزایش می یابد، هسته سازی مجدد و رشد دانه رخ می دهد. . دمای عملیات حرارتی 750 درجه، تبلور مجدد اساسا کامل است، اکثریت قریب به اتفاق سازمان برای فاز ایزومتریک ریز، اما هنوز تعداد کمی از سازمان تغییر شکل نواری وجود دارد. هنگامی که دمای عملیات حرارتی به 800 درجه می رسد، برخی از دانه ها به طور غیر طبیعی رشد می کنند و سازمان درشت است. بنابراین، به منظور ورق نورد گرم آلیاژ تیتانیوم TA10 برای برآورده کردن الزامات فرآیند کامپوزیت انفجار بر روی پلاستیسیته صفحه، دمای عملیات حرارتی مناسب باید بین 700 تا 750 درجه انتخاب شود.

2.2 تأثیر زمان نگهداری بر سازماندهی و خواص مکانیکی صفحه با توجه به آزمایش دمای عملیات حرارتی انتخاب شده دمای عملیات حرارتی 750 درجه، خواص مکانیکی صفحه پس از عملیات حرارتی زمان نگهداری مختلف در این دما در جدول نشان داده شده است. 4، ریزساختار در شکل 3 نشان داده شده است. از جدول 4 می توان مشاهده کرد، زمانی که دمای حرارت 750 درجه، با طولانی شدن زمان نگهداری، استحکام کششی صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 تغییر زیادی نمی کند، در 5 تا 10 مگاپاسکال، زمان نگهداری 5 ~ 10 مگاپاسکال، استحکام کششی صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 بسیار بزرگ نیست. ~ 10 مگاپاسکال، زمان عایق در فاصله 15 ~ 60 دقیقه، افزایش طول صفحه در هنگام شکست با افزایش زمان عایق به طور قابل توجهی بزرگتر، انعطاف پذیری بهتر می شود. و هنگامی که زمان عایق بیش از 60 دقیقه، کشیدگی صفحه در هنگام شکست کاهش آشکارتری دارد، انعطاف پذیری به تدریج بدتر می شود. همانطور که از شکل 3 مشاهده می شود، صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 در 750 درجه پس از 15، 30، 60، 120، 180 دقیقه عملیات بازپخت، سازمان از سازمان تغییر شکل نورد نوار اولیه به تدریج تبلور مجدد هسته و رشد دانه، زمانی که زمان نگهداری 30 دقیقه ، تبلور مجدد اساساً کامل است (شکل 3b را ببینید)، زمانی که زمان نگهداری به 60 دقیقه رسید، تبلور مجدد کل، سازماندهی خوب و یکنواخت همسانگرد است، و انعطاف پذیری خوب است. هنگامی که زمان نگهداری بیش از 60 دقیقه، صفحه کاهش واضح تری در کشیدگی پس از شکستگی دارد، انعطاف پذیری به تدریج بدتر می شود. سازمان فاز ایزومتریک خوب و یکنواخت است (شکل 3c را ببینید). همانطور که زمان عایق بندی ادامه می یابد، ساختار تغییر شکل و سایر عوامل مانع از حذف رشد دانه می شوند، تعدادی از مرزهای دانه خاص به سرعت مهاجرت می کنند [11]، برخی از دانه های تبلور مجدد به طور غیر طبیعی رشد می کنند، سازمان به تدریج درشت می شود.

به طور خلاصه، عملیات آنیلینگ ورق نورد آلیاژ تیتانیوم TA10 باید به دمای معینی برسد تا بتواند به طور موثر برای به دست آوردن سازماندهی و عملکرد بهتر پاسخ دهد. از جمله در 750 درجه درمان بازپخت را می توان به دست آورد زمانی که سازمان هم محور و پلاستیسیته خوب، زمانی که دما همچنان به افزایش زمانی که استحکام افزایش می یابد، ازدیاد طول کاهش می یابد. درمان بازپخت صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 نیز باید زمانی کنترل شود که زمان نگهداری کنترل شود، در غیر این صورت به دلیل رشد دانه های تبلور مجدد، بر انعطاف پذیری مواد تأثیر می گذارد.

3 نتیجه گیری

(1) هنگامی که دمای عملیات حرارتی به 600 درجه می رسد، سازماندهی صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 می تواند پاسخ خوبی داشته باشد، اما انعطاف پذیری ضعیف است. اگر برای برآورده کردن الزامات استفاده از صفحات تیتانیوم برای کامپوزیت انفجاری نیاز به پلاستیسیته بهتر دارید، باید عملیات حرارتی بالاتری (700 تا 750 درجه) انجام دهید. (2) هنگامی که دمای عملیات حرارتی مشخص است، زمان نگهداری تأثیر کمی بر استحکام صفحه آلیاژ تیتانیوم TA10 دارد، اما انعطاف پذیری تأثیر قابل توجهی دارد. (3) برای ورق نورد گرم آلیاژ تیتانیوم TA10 با ضخامت 3 میلی متر، پس از (700 ~ 750) درجه × (30 ~ 60) دقیقه / عملیات بازپخت AC، می توانید فاز هم محوری یکنواخت تر و خواص مکانیکی جامع بهتری را بدست آورید. استفاده از صفحات تیتانیوم برای نیازهای کامپوزیت مواد منفجره