TiAl-seoksen kulutusta kestävän levyn valmistelu on voitettu
TiAl-lejeeringin osuus on alle puolet nikkelipohjaisesta seoksesta, ja käyttölämpötila voi olla 700–900 astetta. Tial-seoksella on etuja: kevyt paino, korkea lujuus, korroosionkestävyys, kulutuskestävyys, korkean lämpötilan kestävyys jne., ja siitä on tullut tärkeä vaihtoehtoinen materiaali ilmailu- ja ilmailualalla. TiAl-seoksesta valmistettua kulutusta kestävää levyä ei odoteta käytettävän vain rakennemateriaalina suoraan, vaan myös esimuotoiltuna materiaalina superplastiseen muovaukseen. TiAl-seoksen kulutusta kestävän levyn käyttö lämpörakenteessa ja lämpösuojajärjestelmässä on sisällytetty eurooppalaiseen lentoliikenteen tutkimusohjelmaan, valmiina käytettäväksi nopeissa siviilikuljetuskoneissa ja uudelleenkäytettävissä yksivaiheisissa avaruusaluksissa. TiAl-seos on kuitenkin tulenkestävä metalliseos, eikä se sovellu korkean lämpötilan valssaukseen. Toistaiseksi TiAl-seoksen valmistustekniikassa esiintyviä ongelmia ei ole ratkaistu hyvin, erityisesti kuumavalssausprosessi on helppo murtaa, mikä tekee suurikokoisten ja korkealaatuisten levyjen valmistamisesta erittäin vaikeaa. Siksi TiAl-lejeeringin kulutusta kestävän levyn valmistuksesta on tullut yksi tärkeimmistä tutkimusaiheista TiAl-lejeeringin alalla.
Nykyisten tutkimustulosten mukaan useimpia seuraavista menetelmistä käytetään parantamaan TiAl-seoksesta valmistettujen kulutusta kestävien levyjen muodostusvaikeuksia valssausprosessissa:
1, materiaalin laadunvalvonta ennen valssausta on tiukempi;
2, erityisen kirjekuoren valssaustekniikan käyttö valssaukseen, kirjekuoriprosessin tiukka suunnittelu;
3, + kaksivaiheisella vyöhykkeellä valssausta varten, kulkujen välillä palatakseen uunin lämmitykseen;
4, valitse huolellisesti vierintänopeus ja ohita muodonmuutos;
5, vältä levyn hapettumista valssausprosessin aikana. Mutta todelliset tulokset osoittavat, että suurikokoista TiAl-seoksesta valmistettua kulutusta kestävää levyä on vaikea valmistaa valssaamalla, vaikka prosessiparametreja valvottaisiin huolellisesti.
Tutkijat ovat onnistuneesti valmistaneet TiAl-seoksesta kulutusta kestävän levyn, jonka koko on 700 mm * 200 mm * 2 mm lähes isotermisellä päällystetyllä valssaustekniikalla ja saavuttaneet hyviä tuloksia.
1. Koostumuksen optimointisuunnittelu
On havaittu, että suuren määrän spesifisiä faasistabiloivia elementtejä (kuten V, Cr, Mn, Mo) ja pienen määrän raejalostuselementtejä (kuten Y, B, C) lisääminen TiAl-seokseen voi parantaa sen lämpökäsittelyn suorituskykyä. huomattavasti parempi kuin perinteinen TiAl-seos. Tällaisen koostumuksen optimoinnin jälkeen seoksen virtausjännitys korkeassa lämpötilassa vähenee, muodonmuutoskyky korkeassa lämpötilassa paranee ja vikoja, kuten halkeamia, ei ole helppo ilmetä kuumatyöstöprosessissa. Faasikoostumuksen suhteen seos sisältää pääasiassa faasia ja faasia. Lämpökäsittelyn jälkeen TiAl-lejeeringin mikrorakennetta ja faasikoostumusta voidaan säätää, mikä edistää mekaanisten ominaisuuksien säätelyä huoneenlämpötilassa ja korkeassa lämpötilassa. Harbin Institute of Technologyn käyttämän lejeeringin nimellinen koostumus on Ti-43Al-9VY (atomiprosentti). Raaka-aineena on sieni TiAl ja erittäin puhdasta Al, ja muut lisätyt alkuaineet ovat lisätyn metallin ja Al:n väliseoksia.
Toiseksi, parantaa prosessin reittiä
Lähes isoterminen päällystetty valssausprosessi otetaan käyttöön. Harkko sulatetaan tyhjiökäyttöisessä elektrodikaarisulatusuunissa sen jälkeen, kun ainesosat on sekoitettu suunnitelman mukaisesti. Harkko oli homogenisoitu hehkutus (900 astetta /48h) ja kuumaisostaattinen puristus. Kuuma isostaattinen paine ottaa Ar-kaasun suojailmakehänä ja täyttää Ar-kaasun kuumentaessaan 170 MPa:iin. Kun sitä on pidetty 1250 asteessa 4 tuntia, se jäähdytetään hitaasti uunissa. Ensimmäinen taontalämpötila on 1200 astetta, ja kokonaismuodonmuutos on yli 85%. Takomisen jälkeen materiaalia hehkutetaan 900 asteessa 48 tuntia; Sitten se päällystetään ruostumattomalla teräksellä ja valssataan levyiksi lähellä isotermistä lämpötilaa kuumamyllyssä. Päällystevalssauksen pääprosessiparametrit ovat seuraavat: avautumislämpötila 1200 astetta, valssausnopeus<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70 %. Valssauksen jälkeen uuni jäähdytetään 400-500 asteeseen ja ilmajäähdytetään huoneenlämpötilaan.
Tulokset osoittavat, että valmistetulla TiAl-seoksesta valmistettu kulutuskestävä levy on tasainen muodonmuutos, ei halkeamia tai muita laatuvirheitä, mikä osoittaa, että sillä on hyvä kuumatyöstökyky.
