Proses anil untuk paduan titanium Gr38

Paduan titanium, sebagai material struktural yang ringan, memiliki performa komprehensif yang sangat baik, kepadatan rendah, kekuatan spesifik yang tinggi, kekuatan lelah yang baik dan ketahanan terhadap perluasan retak, ketahanan korosi yang sangat baik, performa pengelasan yang baik, dll., sehingga memiliki prospek penerapan yang semakin luas di penerbangan, dirgantara, otomotif, pembuatan kapal, energi dan industri lainnya. Paduan titanium Gr.38 adalah paduan titanium baru yang dikembangkan oleh ATI Technologies di AS, yang dapat digunakan untuk menggantikan media yang paling umum- Komposisi nominal Gr.38 paduan titanium adalah Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, yang merupakan sejenis paduan titanium berkekuatan tinggi tipe + -. Dibandingkan dengan paduan TC4, paduan Gr.38 menggunakan besi sebagai pengganti vanadium yang lebih mahal sebagai elemen penstabil, dan kekuatannya sebanding dengan paduan TC4, dan perpanjangannya sebanding atau sedikit lebih tinggi, tetapi tidak seperti itu, ia mampu pengerjaan panas dan dingin, dan dapat dibuat menjadi lembaran tipis, gulungan, strip, strip ditarik panas presisi, pelat tebal, tabung mulus, serta coran dan produk rekayasa. Mengingat paduan titanium Gr.38 memiliki pembentukan superplastik yang sangat baik dan kinerja kelelahan lubang terbuka, tetapi juga dapat menjadi pengelasan aduk gesekan, penggunaannya sangat luas, sangat cocok untuk menggantikan baja, aluminium, material komposit, titanium murni dan paduan titanium lainnya, khususnya di bidang sistem pertahanan dirgantara dan militer memiliki prospek penerapan yang sangat luas. Saat ini, hanya ada sedikit laporan penelitian tentang paduan ini, oleh karena itu, para peneliti mempelajari pengaruh rezim anil yang berbeda dari batangan kecil paduan titanium Gr.38 terhadap struktur mikro, sifat mekanik dan morfologi rekahan tarik.

Bahan baku utama yang digunakan dalam pembuatan paduan titanium Gr.38 adalah spons titanium dan elemen paduan tambahan, dan elemen paduan tambahan adalah paduan aluminium-vanadium, biji aluminium, paku besi, dan titanium dioksida. Setelah proses pencampuran dan persiapan elektroda, akhirnya ingot Φ440mm dibuat dengan dua peleburan vakum menggunakan tungku busur listrik konsumsi sendiri vakum. Titik transisi fase paduan titanium Gr.38 diukur pada 970±5 derajat menggunakan metalografi suhu tinggi. Ingot Φ440mm ditempa sebanyak 8 kali pembakaran dan akhirnya digulung panas menjadi batang Φ20mm dalam kondisi digulung. Sistem anil adalah pendinginan tungku, pendinginan air dan pendinginan udara setelah ditahan pada suhu 830, 930, 950 dan 1000 derajat masing-masing selama 1 jam.
Batang uji sepanjang 75 mm dipotong dari batang jadi sebagai spesimen sifat mekanik, dan batang uji sepanjang 20 mm dipotong sebagai spesimen metalografi untuk melengkapi isi pengujian setelah perlakuan anil. Isi pengujian terutama untuk menguji struktur mikro, sifat tarik suhu kamar, dan morfologi rekahan tarik pada rezim anil yang berbeda. Hasil pengujian menunjukkan bahwa:
(1) Setelah anil pada 930~950 derajat dengan insulasi 1 jam dan kemudian pendinginan udara (atau pendinginan air), paduan Gr.38 dapat memperoleh kekuatan tinggi dan plastisitas yang baik, dan sifat mekanik komprehensif yang baik.
(2) Paduan Gr.38 dengan pelestarian panas 830 derajat 1 jam setelah anil berpendingin udara, kekuatan luluhnya rendah, kondusif untuk pemrosesan bahan selanjutnya
(3) Morfologi rekahan tarik suhu ruang bahan paduan Gr.38 adalah karakteristik rekahan ketangguhan sarang lebah, pelestarian panas 1000 derajat 1 jam setelah anil, rekahannya pada ketangguhan sarang relatif kecil dan dangkal, plastisitasnya relatif buruk.