Effekt af varm isostatisk presning procesparametre på organisationen og egenskaberne af TA15 titanlegering

TA15 titanlegering er en slags høj-aluminiumækvivalent nær-alfa titanlegering uafhængigt udviklet af Kina, som kan bruges til langvarig service ved 540 grader. Dens nominelle sammensætning er Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V. Legeringen har fremragende krybemodstand, korrosionsbestandighed og svejseydelse og er meget udbredt til fremstilling af strukturelle dele til forskellige typer fly, motorer og missiler. Pulvermetallurgi varm isostatisk presningsteknologi kan realisere den integrerede dannelse af titanlegering, dens fine krystal og ingen adskillelsesegenskaber kan få delene til at opnå fremragende organisatoriske egenskaber, for at undgå smeltning og hældning, åben billetsmedning og andre højenergiprocesser, gennem nær-net formning kan forbedre udnyttelsesgraden af ​​titanlegering betydeligt.

TA15 titanlegering varm isostatisk presning forskning fokuserer hovedsageligt på to aspekter, på den ene side, som et middel til at eliminere de interne metallurgiske defekter af støbning TA15 legering, studiet af forskellige varme isostatiske presning tilstand af ZTA15 legerings egenskaber og organisering af loven om lave om; på den anden side, brugen af ​​pulvermetallurgi metode til fremstilling af TA15 legering, TA15 pulver titanium legering gennem varm isostatisk presning proces, studiet af organisationens udvikling og ændring af ydeevne. Studiet af dens organisations udvikling og præstationsændringer. På nuværende tidspunkt er der få rapporter om den systematiske undersøgelse af virkningerne af varme isostatiske presningsparametre på organisation og egenskaber.

I denne undersøgelse bruges den kontrollerede variable metode til at udføre højtemperatur- og højtryks-isostatiske varmepresningstests på TA15 titanlegeringspulvere i samme partikelstørrelsesområde, ved at vælge forskellige termiske koblingsbelastningstemperaturer, holdetider og trykværdier, og karakterisering af legeringernes mikrostruktur og bestemmelse af den gennemsnitlige kornstørrelse, for at opnå effekterne af temperatur- og trykkobling på mikrostrukturudviklingen og egenskaberne af titanlegeringspulvere og for at opnå resultaterne af mikrostrukturudviklingen og egenskaberne af pulverne under forskellige temperaturer , tryk og holdetider. Mikrostrukturudviklingen og ydeevnekurverne for den pulveriserede titanlegering under forskellige temperatur-, tryk- og holdetidsbetingelser er opnået for at give en reference for udviklingen af ​​varme isostatiske dannende dele af TA15-legering til rumfartsanvendelser.

Det originale sfæriske forstøvede TA15 titanlegeringspulver er brugt, den specifikke sammensætning er vist i tabel 1, sfæriciteten er større end eller lig med 99 %, og der anvendes kulstofstålmanchet, hvis størrelse er ϕ60 mm×100 mm, pulveret fyldes ensartet ind i kulstofstålmuffen, og tætningssvejsning udføres på den cylindriske muffe, tætningssvejsetemperaturen er 600 grader, og vakuumet trækkes til {{6 }}Pa. Den tætningssvejsede bøsning udsættes for pressetesten i varm isostatisk presseovn, og henholdsvis temperatur, holdetid, tryk og tre sæt testbetingelser, såsom temperatur, tryk og holdetid, bestemmes. Efter forsegling og svejsning blev kuverten presset i den varme isostatiske presseovn, og testen blev udført ud fra temperatur, holdetid, tryk og tre sæt parametre: (1) temperaturen blev indstillet til 910 grader, 930 grader og 950 grader. grad, tiden var 180 min, og trykket var 130 MPa; (2) trykket blev indstillet til 110 grader, 130 grader og 150 MPa, og tiden var 180 minutter; (3) tiden blev indstillet til 90 grader, 180 minutter og 240 minutter, og temperaturen blev indstillet til 930 grader, og trykket var 130 MPa. JSM-6630LV-scanningselektronmikroskop blev brugt til at observere og karakterisere mikrostrukturen og morfologien af ​​TA15-legering, og statistikken og analysen af ​​lamelafstand og ensaksialt kornindhold blev udført gennem IPP-softwaren og de mekaniske egenskaber af prøver blev testet af 5887-E2-GE mekaniske tester med en belastning større end 500N og en trækhastighed på 0.45-4,5 mm/min, og testresultaterne blev taget fra fem prøver med en belastning større end 500N og en trækhastighed på 0.45-4,5 mm/min., og testresultaterne blev taget fra fem prøver med en belastning større end 500N. Testresultaterne blev beregnet som gennemsnit over 5 prøver.
Konklusion

(1) Trækstyrken og flydespændingen af ​​TA15-legeringen viser ændringen af ​​stigende og derefter faldende med stigningen i ovntrykket, holdetid og temperatur, mens forlængelsen og sektionskrympningen viser tendensen til at falde og derefter øges med stigningen af tryk og tid, og faldende med stigningen i temperaturen.

(2) Når den varme isostatiske presseproces er 930 grader × 130 MPa × 3h, er TA15-legering en typisk netkurvorganisation med lavt indhold af lamelafstand og ensaksede korn og de mekaniske egenskaber ved stuetemperatur af emnet opnået fra TA15-legering kan nå niveauet for homogene smedegods med en gennemsnitlig trækstyrkeværdi på op til 952,3 MPa, en gennemsnitlig forlængelsesværdi på op til 17,1 % og en flydespænding på 866,3 MPa med en sektionskrympning på 47,9 %. Den gennemsnitlige værdi af trækstyrke er op til 952,3 MPa, gennemsnitsværdien af ​​forlængelse er op til 17,1 %, flydespænding er 866,3 MPa, og sektionskrympning er 47,9 %.