Pengaruh parameter proses pengepresan isostatik panas pada organisasi dan sifat paduan titanium TA15

Paduan titanium TA15 adalah sejenis paduan titanium dekat-alfa setara aluminium tinggi yang dikembangkan secara independen oleh Tiongkok, yang dapat digunakan untuk layanan jangka panjang pada suhu 540 derajat. Komposisi nominalnya adalah Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V. Paduan ini memiliki ketahanan mulur, ketahanan korosi, dan kinerja pengelasan yang sangat baik, dan banyak digunakan dalam pembuatan komponen struktural untuk berbagai jenis pesawat terbang, mesin, dan rudal. Teknologi pengepresan isostatik panas metalurgi serbuk dapat mewujudkan pembentukan terintegrasi paduan titanium, kristal halusnya dan tidak ada karakteristik segregasi dapat membuat bagian-bagian tersebut memperoleh sifat organisasi yang sangat baik, untuk menghindari peleburan dan penuangan, penempaan billet terbuka dan proses energi tinggi lainnya, melalui pembentukan dekat jaring dapat secara signifikan meningkatkan tingkat pemanfaatan paduan titanium.

Penelitian pengepresan isostatik panas paduan titanium TA15 terutama berfokus pada dua aspek, di satu sisi, sebagai cara untuk menghilangkan cacat metalurgi internal pada pengecoran paduan TA15, studi tentang keadaan pengepresan isostatik panas yang berbeda dari sifat paduan ZTA15 dan organisasi hukum mengubah; di sisi lain, penggunaan metode metalurgi serbuk untuk pembuatan paduan TA15, paduan titanium bubuk TA15 melalui proses pengepresan isostatik panas, studi tentang evolusi organisasi dan perubahan kinerja. Studi tentang evolusi organisasi dan perubahan kinerjanya. Saat ini, hanya ada sedikit laporan mengenai studi sistematis mengenai pengaruh parameter pengepresan isostatik panas pada organisasi dan properti.

Dalam penelitian ini, metode variabel terkontrol digunakan untuk melakukan uji pengepresan isostatik panas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi pada bubuk paduan titanium TA15 dengan rentang ukuran partikel yang sama, memilih suhu pembebanan kopling termal yang berbeda, waktu penahanan dan nilai tekanan, dan mengkarakterisasi struktur mikro paduan dan menentukan ukuran butir rata-rata, untuk mendapatkan pengaruh kopling suhu dan tekanan terhadap evolusi struktur mikro dan sifat serbuk paduan titanium, dan untuk mendapatkan hasil evolusi struktur mikro dan sifat serbuk pada suhu yang berbeda , tekanan dan waktu penahanan. Evolusi struktur mikro dan kurva kinerja paduan titanium bubuk pada suhu, tekanan, dan kondisi waktu penahanan yang berbeda diperoleh untuk memberikan referensi bagi pengembangan bagian pembentuk isostatik panas dari paduan TA15 untuk aplikasi luar angkasa.

Bubuk paduan titanium TA15 atomisasi bulat asli digunakan, komposisi spesifik ditunjukkan pada Tabel 1, kebulatan lebih besar dari atau sama dengan 99%, dan selongsong baja karbon digunakan, yang ukurannya ϕ60 mm×100mm, bubuk diisi ke dalam selongsong baja karbon secara seragam, dan pengelasan segel dilakukan pada selongsong silinder, suhu pemanasan pengelasan segel adalah 600 derajat, dan vakum ditarik ke {{6 }}Pa. Selongsong yang dilas segel harus menjalani uji pengepresan dalam tungku pengepres isostatik panas, dan suhu, waktu penahanan, tekanan, dan tiga set kondisi pengujian, seperti suhu, tekanan, dan waktu penahanan ditentukan masing-masing. Setelah penyegelan dan pengelasan, amplop ditekan dalam tungku tekan isostatik panas, dan pengujian dilakukan dari suhu, waktu penahanan, tekanan dan tiga set parameter: (1) suhu diatur pada 910 derajat, 930 derajat dan 950 derajat, waktunya 180 menit, dan tekanannya 130MPa; (2) tekanan diatur pada 110 derajat, 130 derajat dan 150MPa, dan waktunya 180 menit; (3) waktu diatur pada 90 derajat, 180 menit dan 240 menit, dan suhu diatur pada 930 derajat, dan tekanannya 130MPa. JSM-6630Mikroskop elektron pemindaian LV digunakan untuk mengamati dan mengkarakterisasi struktur mikro dan morfologi paduan TA15, dan statistik serta analisis jarak slat dan kandungan butir ekuaksial dilakukan melalui perangkat lunak IPP, dan sifat mekanik dari Spesimen diuji oleh penguji mekanis 5887-E2-GE dengan beban lebih besar dari 500N dan laju tarik 0.45-4.5mm/mnt, dan hasil pengujian diambil dari lima benda uji dengan beban lebih besar dari 500N dan laju tarik 0.45-4.5mm/mnt, dan hasil pengujian diambil dari lima benda uji dengan beban lebih besar dari 500N. Hasil pengujian dirata-ratakan pada 5 benda uji.
Kesimpulan

(1) Kekuatan tarik dan kekuatan luluh paduan TA15 menunjukkan perubahan yang meningkat dan kemudian menurun dengan meningkatnya tekanan tungku, waktu penahanan dan suhu, sedangkan perpanjangan dan penyusutan bagian menunjukkan tren menurun dan kemudian meningkat dengan meningkatnya tekanan dan waktu, dan menurun dengan meningkatnya suhu.

(2) Ketika proses pengepresan isostatik panas adalah 930 derajat × 130 MPa × 3 jam, paduan TA15 adalah organisasi keranjang jaring yang khas, dengan kandungan jarak slat dan butiran ekuaksial yang rendah, dan sifat mekanik billet yang diperoleh dari paduan TA15 pada suhu kamar dapat mencapai tingkat tempa yang homogen, dengan nilai rata-rata kekuatan tarik hingga 952.3MPa, nilai rata-rata elongasi hingga 17.1%, dan kekuatan luluh sebesar 866.3MPa, dengan penyusutan bagian sebesar 47,9%. Nilai rata-rata kuat tarik sebesar 952,3MPa, nilai rata-rata elongasi sebesar 17,1%, kuat luluh sebesar 866,3MPa dan susut penampang sebesar 47,9%.