Вплив процесу кування на механічні властивості титанового стрижня Ti-811

Титановий сплав Ti-811 (Ti-8Al-1Mo-1V) — це жаростійкий титановий сплав майже типу А. Він має багато переваг, як-от висока кімнатна температура і високотемпературна міцність, хороша термічна стабільність і продуктивність повзучості при високій температурі. Він в основному використовується у високошвидкісних обертових частинах, таких як диски компресора авіаційного двигуна та лопаті ротора 1-3 ступеня. Ці компоненти використовуються в суворих робочих середовищах протягом тривалого часу , повинен мати хороші механічні властивості при кімнатній температурі та високій температурі, особливо високу термічну стабільність та властивості повзучості при високій температурі, оскільки ці властивості не лише визначають термін служби сплаву, але й визначають продуктивність двигуна. Тому це дуже необхідно вивчити зв’язок між структурою та характеристиками титанового стрижневого матеріалу Ti-811.

У цій статті обговорюється вплив процесу кування на мікроструктуру та механічні властивості прутків із титанового сплаву Ti-811, а також проводиться порівняльний аналіз мікроструктури, механічних властивостей і рівнів ультразвукової дефектоскопії трьох процесів кування, створюючи основу для промислове виробництво та розробка прутків із титанового сплаву Ti-811. Надайте теоретичну довідку та основу для вдосконалення процесу.

Завдяки аналізу експериментальних даних ми можемо побачити, що різниця у властивостях розтягування при кімнатній температурі стрижнів із титанового сплаву Ti{{0}} під час двох процесів невелика, а різниця в міцності незначна, і обидва відповідають стандартним вимогам. Оскільки як рівновісна структура, так і стрижень із титанового сплаву Ti-811 мають добру термічну стабільність, різниця в термостабільності після 100 годин термічного впливу при 400 градусах також невеликий, але продуктивність повзучості процесу A перевищує 0,2%, не відповідає вимогам стандартів на продукцію. Властивості повзучості процесів B і C є меншими за 0,2%, що може відповідати вимогам стандарту на продукцію та процес C демонструє кращі властивості високотемпературної повзучості. На підставі аналізу малюнків 2 і 3 вважається, що відносний вміст первинного а та вторинного а в кованій структурі стрижнів із титанового сплаву Ti-811, а також Форма вторинного a має більший вплив на його властивості повзучості. Коли вміст первинного a низький, ефективність повзучості краща, ніж коли вміст первинного a високий. Продуктивність повзучості краща, коли вторинний a розподілений на p Матриця має форму тонких голок із постійною локальною орієнтацією. Це пов’язано з тим, що смужка a в мікроструктурі має кращий опір повзучості, ніж ізометрична a. У процесі повільної повзучості деформація ковзання рівновісної структури починається з окремих зерен a. У міру збільшення деформації ковзання займає більше зерен a, а потім поширюється на навколишні зерна p, тому порожнечі повзучості утворюються повільно, але як тільки порожнеча з’являється утворившись, він може швидко розширюватися, утворюючи квазірозколний перелом.

Рівень перешкод стрижнів, отриманий за допомогою процесу C, знаходиться в діапазоні 0.8-12дБ під час ультразвукового випробування, що є прийнятним; стандартні вимоги до продукції для стрижнів із титанового сплаву Ti-811 для двоногі лопаті. Це також показує, що підвищення температури кування стрижнів із титанового сплаву Ti-811, зменшення опору деформації та підвищення куваності стрижнів може ефективно покращити однорідність їх структури та підвищити рівень виявлення дефектів.

Завдяки трьом випробуванням процесу кування, комплексному порівнянню та аналізу даних випробувань щодо мікроструктури, механічних властивостей і рівня ультразвукової дефектоскопії стрижнів із титанового сплаву Ti-811 під різними процесами ми дійшли таких висновків:

• Температура кування має значний вплив на мікроструктуру стрижнів із титанового сплаву Ti-811. Коли температура нижча, первинний вміст a у структурі стрижня вищий, а вторинна фаза виділяється менше; після кування температура становить відповідним чином збільшений, первинний вміст a значно зменшився, а виділення тонкої голчастої вторинної a фази збільшилося.

• Первинний вміст a та вторинна форма a, розподілені на p-матриці, мають великий вплив на продуктивність повзучості. Менш первинна плюс тонка голчаста вторинна структура може отримати хороший опір повзучості.

• Температура кування підвищується, що підвищує здатність кувати стрижні з титанового сплаву Ti-811. Після того, як довгі або великі шматки повністю зламано, структура стає одноріднішою, що покращує рівень ультразвукової дефектоскопії.