Процес на отгряване на титаниева сплав Gr38

Gr.38 titanium alloy е нова титанова сплав, разработена от ATI Technology Company в Съединените щати. Може да замени най-често срещаната титаниева сплав със средна и висока якост. Номиналният му състав е Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, което е + -тип титанова сплав с висока якост. В сравнение със сплавта TC4, сплавта Gr.38 използва желязо вместо по-скъп ванадий като стабилизиращ елемент. Неговата якост е еквивалентна на тази на сплавта TC4, а удължението му е еквивалентно или малко по-високо. Различното обаче е, че може да бъде обработено както горещо, така и студено и може да се направи на тънки плочи, намотки, ленти, прецизни горещо валцувани ленти, дебели плочи, безшевни тръби, отливки и инженерни продукти. С оглед на факта, че титановата сплав Gr.38 има отлична суперпластична формоспособност и характеристики на умора на порите и може да се използва и за заваряване чрез триене, тя има широк спектър от приложения и е доста подходяща за замяна на стомана, алуминий, композитни материали, чист титан и други материали. Титановите сплави имат изключително широки перспективи за приложение, особено в аерокосмическите и военни системи за отбрана. В момента има много малко научни доклади за тази сплав. Поради това изследователите изследваха ефектите на различни системи за отгряване върху микроструктурата, механичните свойства и морфологията на счупване при опън на малки пръти от титаниева сплав Gr.38.

Основните суровини, използвани за приготвяне на титанова сплав Gr.38, са титанова гъба и добавени легиращи елементи. Добавените легиращи елементи включват алуминиево-ванадиева сплав, алуминиеви зърна, железни гвоздеи и титанов диоксид. След смесване, подготовка на електрода и други процеси, вакуумната консумативна електродъгова пещ беше използвана за две вакуумни топения за приготвяне на слитък Φ440 mm. Точката на фазова трансформация на титанова сплав Gr.38 беше измерена на 970±5 градуса, като се използва металографски метод с повишаване на температурата. Слитъкът Φ440mm беше изкован 8 пъти и накрая горещо валцуван до прът Φ20mm в валцувано състояние. Системата за отгряване е съответно охлаждане в пещта, водно охлаждане и въздушно охлаждане след задържане при 830, 930, 950 и 1000 градуса за 1 час.

Изрежете тестова пръчка с дължина 75 mm от готовия прът като проба за механични свойства и изрежете тестова пръчка с дължина 20 mm като металографска проба. След отгряване тестовото съдържание е завършено. Съдържанието на теста е основно за тестване на микроструктурата, свойствата на опън при стайна температура и морфологията на счупване на опън при различни режими на отгряване. Резултатите показаха, че:

(1) След задържане при 930-950 градуса за 1 час и след това въздушно охлаждане (или водно охлаждане) отгряване, сплавта Gr.38 може да получи по-висока якост и по-добра пластичност и има добри цялостни механични свойства.

(2) След като сплавта Gr.38 се охлажда с въздух и се отгрява при 830 градуса за 1 час, границата на провлачване е ниска, което е от полза за последващата обработка на материала.

(3) Морфологията на счупване на опън при стайна температура на материал от сплав Gr.38 показва характеристики на пластично счупване на пчелна пита. След отгряване при 1000 градуса за 1 час, вдлъбнатините върху повърхността на фрактурата са относително малки и плитки, а пластичността му е относително лоша.