Penelitian Proses Perlakuan Panas Pada Pelat Paduan Titanium

Titanium, sebagai bahan struktural tahan korosi, banyak digunakan dalam bidang kedirgantaraan, petrokimia, produksi garam, percetakan dan pewarnaan, farmasi, makanan, desalinasi air laut, dll. Namun, pada suhu tinggi dan konsentrasi klorida yang tinggi, korosi celah terjadi secara murni. titanium, yang mempengaruhi masa pakai. Untuk mengatasi masalah korosi celah pada titanium murni pada suhu tinggi dan konsentrasi klorida yang tinggi, orang mengembangkan jenis baru paduan titanium --- Ti-0.2Pd. Paduan tersebut memiliki kemampuan untuk menahan korosi lokal pada media pereduksi dan klorida pekat panas, namun karena penambahan logam mulia paladium, biayanya tinggi, sehingga penerapannya terbatas. pada pertengahan-1970s, Titanium Metals Corporation Amerika Serikat mengembangkan paduan Ti-0.3Mo-0.8Ni. Paduan ini hampir merupakan paduan titanium, memiliki ketahanan korosi celah yang baik pada suhu tinggi, konsentrasi klorida yang tinggi, sebagian dapat menggantikan paduan Ti-0.2Pd [3-4] yang harganya lebih tinggi, telah disertakan di Amerika Serikat, Inggris, Rusia, Jepang, Perancis, Jerman, dll. Standarnya, dan dimasukkan ke dalam produksi industri.
Pada tahun 1980s, Tiongkok mulai melakukan penelitian dan penerapan bahan paduan Ti-0.3Mo-0.8Ni, tetapi juga termasuk dalam standar kami (sesuai dengan TA10 Tiongkok), dan dalam titanium murni mungkin muncul korosi celah lingkungan telah diterapkan. Misalnya, pada bulan Maret 1985, diterapkan pada ruang pemanas produksi garam vakum di Tambang Garam Xiangli, dan pada bulan April 1986, diterapkan pada ruang pemanas tangki evaporasi magnesium klorida di Ladang Garam Tanggu. Perusahaan Bahan Khusus Nanjing Baotai telah melakukan pemesanan material komposit titanium dan baja untuk unit produksi proyek pupuk kalium di luar negeri. Pelapis material komposit adalah lembaran paduan titanium TA10 setebal 3 mm. Menurut standar GB/T3621-2007 "pelat titanium dan paduan titanium", pelat konvensional harus memenuhi persyaratan kelas A, perpanjangan putus dapat mencapai 18%, sedangkan pelat berikutnya yang digunakan untuk pengelasan ledakan perlu memenuhi persyaratan kelas B, perpanjangan putus harus mencapai lebih dari 25%. Untuk proses komposit ledakan persyaratan plastisitas pelat paduan titanium, dapat digunakan sebagai bahan baku produksi pelat spons titanium kekerasan rendah 0, untuk mencapai proses selanjutnya pada persyaratan indeks plastisitas, tetapi hal ini pasti akan meningkatkan biaya bahan baku . Eksperimen ini menggunakan spons titanium kelas 2 sebagai bahan baku untuk menyiapkan lembaran paduan titanium TA10, melalui studi tentang sistem perlakuan panas yang berbeda pada organisasi dan sifat lembaran paduan titanium TA10, untuk mengeksplorasi sistem perlakuan panas yang sesuai, dengan tujuan untuk mendapatkan indeks plastisitas untuk memenuhi persyaratan proses ledakan komposit lembaran paduan titanium TA10 berikutnya.

1 Eksperimen

1.1 Bahan percobaan menggunakan 2 spons titanium, paduan antara nikel - molibdenum, setelah dua peleburan konsumsi sendiri vakum untuk menyiapkan ingot paduan titanium TA10 berdiameter 560mm, komposisi kimianya ditunjukkan pada Tabel 1. ingot dengan cara menempa billet, penggilingan, penggilingan dan proses lainnya yang terbuat dari lempengan canai panas, dan kemudian pada penggilingan tahun 1680 dengan dua api digulung menjadi pelat setebal 3,0 mm. Gambar 1 untuk foto metalografi pelat paduan titanium TA10 keadaan tergulung, organisasi organisasi deformasi keadaan penggulungan strip yang sangat halus. Tabel 2 menunjukkan sifat mekanik suhu kamar dari lembaran paduan titanium TA10 yang digulung.

1.2 Uji perlakuan panas perlakuan panas menggunakan tungku resistansi SX2-2.5-10, kesalahan suhu ± 5 derajat C. Paduan titanium TA10 adalah paduan yang hampir bertipe, laju pendinginan memiliki pengaruh yang kecil berdasarkan organisasi dan propertinya, suhu anil umumnya harus dipilih di bawah + / titik transisi fase 120-200 derajat C. Suhu + / titik transisi fase + / titik transisi fase. Oleh karena itu, spesimen perlakuan panas dipotong pada pelat paduan titanium TA10 canai panas setebal 3,0 mm dan dianil pada suhu yang berbeda, suhu anil adalah 550, 600, 650, 700, 750 dan 800 derajat, waktu penahanan adalah 30 menit, dan metode pendinginan. adalah pendingin udara. Sampel diambil dari pelat anil untuk pengamatan struktur mikro dan pengujian sifat mekanik untuk mengetahui suhu anil yang sesuai. Pada suhu annealing, perlakuan annealing dengan waktu penahanan yang berbeda, waktu penahanan masing-masing 15, 30, 60, 120, 180 menit, mengambil sampel untuk mengamati struktur mikro pelat setelah anil untuk waktu yang berbeda dan menguji sifat mekaniknya, dan akhirnya mendapatkan sistem perlakuan panas yang sesuai.

2 Hasil dan Pembahasan

2.1 Pengaruh suhu perlakuan panas terhadap organisasi dan sifat mekanik pelat lembaran canai panas paduan titanium TA10 dengan insulasi suhu berbeda 30 menit dan perlakuan anil pendingin udara terhadap sifat mekanik dan struktur mikro suhu kamar ditunjukkan pada Tabel 3 dan Gambar 2. seperti terlihat pada Tabel 3, pelat paduan titanium TA10 dengan perlakuan anil 550 derajat × 30 menit/AC, disebabkan oleh fenomena pengerasan proses dengan kekuatan kekuatan tinggi dan fenomena plastisitas yang buruk tidak dihilangkan. Eliminasi; antara 550 ~ 650 derajat, dengan peningkatan suhu perlakuan panas, fenomena pengerasan pemrosesan pelat secara bertahap dihilangkan, kekuatan tarik secara bertahap berkurang, plastisitas sedikit meningkat; antara 650 ~ 700 derajat, kekuatan lembaran canai panas hampir tidak berubah, sementara plastisitasnya meningkat secara signifikan; antara 750 ~ 800 derajat, kekuatan tarik lembaran canai panas masih tidak berubah, sedangkan perpanjangan setelah putus menurun, penurunan plastisitas pelat. Seperti dapat dilihat dari Gambar 2, pelat paduan titanium TA10 pada 700 derajat di bawah proses pemulihan utama, pengorganisasian deformasi penggulungan organisasi seperti strip, ketika suhu perlakuan panas meningkat hingga 700 derajat, terjadi rekristalisasi nukleasi dan pertumbuhan butiran . Suhu perlakuan panas 750 derajat, rekristalisasi pada dasarnya selesai, sebagian besar organisasi untuk fase isometrik yang lebih halus, namun masih ada sejumlah kecil organisasi deformasi berpita. Ketika suhu perlakuan panas mencapai 800 derajat, beberapa butir tumbuh tidak normal, dan susunannya menjadi kasar. Oleh karena itu, agar lembaran canai panas paduan titanium TA10 dapat memenuhi persyaratan proses komposit ledakan pada plastisitas pelat, suhu perlakuan panas yang sesuai harus dipilih antara 700 ~ 750 derajat.

2.2 Pengaruh waktu penahanan terhadap organisasi dan sifat mekanik pelat menurut percobaan suhu perlakuan panas yang dipilih suhu perlakuan panas 750 derajat, sifat mekanik pelat setelah perlakuan panas dengan waktu penahanan yang berbeda pada suhu ini ditunjukkan pada Tabel 4, struktur mikro ditunjukkan pada Gambar 3. dari Tabel 4 dapat dilihat, ketika suhu pemanasan 750 derajat, dengan perpanjangan waktu penahanan, kekuatan tarik pelat paduan titanium TA10 tidak banyak berubah, dalam 5 ~ 10MPa, waktu penahanan 5 ~ 10MPa, kekuatan tarik pelat paduan titanium TA10 tidak terlalu besar. ~ 10MPa, waktu insulasi dalam interval 15 ~ 60 menit, perpanjangan putus pelat dengan perpanjangan waktu insulasi jauh lebih besar, plastisitas menjadi lebih baik; dan ketika waktu insulasi lebih dari 60 menit, perpanjangan putus pelat mengalami pengurangan yang lebih jelas, dan plastisitasnya secara bertahap menurun. Seperti dapat dilihat dari Gambar 3, pelat paduan titanium TA10 pada 750 derajat setelah perlakuan anil 15, 30, 60, 120, 180 menit, organisasi dari organisasi deformasi penggulungan strip awal secara bertahap rekristalisasi nukleasi dan pertumbuhan butir, ketika waktu penahanan 30 menit , rekristalisasi pada dasarnya selesai (lihat Gambar 3b), ketika waktu penahanan mencapai 60 menit, rekristalisasi keseluruhan, organisasi isotropik halus dan seragam, dan plastisitasnya baik; ketika waktu penahanan lebih dari 60 menit, pelat mengalami pengurangan perpanjangan yang lebih jelas setelah pecah, dan plastisitasnya secara bertahap menurun. Organisasi fase isometrik halus dan seragam (lihat Gambar 3c). Ketika waktu isolasi terus diperpanjang, struktur deformasi dan faktor-faktor lain menghambat eliminasi pertumbuhan butir, beberapa batas butir khusus bermigrasi dengan cepat [11], beberapa butir yang direkristalisasi tumbuh tidak normal, dan organisasinya secara bertahap menjadi kasar.

Singkatnya, perlakuan anil lembaran gulung paduan titanium TA10 perlu mencapai suhu tertentu agar dapat merespons secara efektif untuk mendapatkan organisasi dan kinerja yang lebih baik. Seperti pada perlakuan anil 750 derajat dapat diperoleh bila organisasi ekuaksial dan plastisitasnya baik, bila suhu terus naik bila kekuatan naik, perpanjangan menurun. Perlakuan anil pelat paduan titanium TA10 juga harus dikontrol ketika waktu penahanan, jika tidak, karena pertumbuhan butiran rekristalisasi, akan mempengaruhi plastisitas material.

3 Kesimpulan

(1) Ketika suhu perlakuan panas mencapai 600 derajat, susunan pelat paduan titanium TA10 dapat memperoleh respons yang baik, tetapi plastisitasnya buruk. Jika Anda perlu mendapatkan plastisitas yang lebih baik untuk memenuhi persyaratan penggunaan pelat titanium untuk komposit bahan peledak, Anda perlu melakukan perlakuan panas pada suhu yang lebih tinggi (700 ~ 750 derajat). (2) Ketika suhu perlakuan panas tertentu, waktu penahanan memiliki pengaruh yang kecil terhadap kekuatan pelat paduan titanium TA10, tetapi plastisitas memiliki pengaruh yang signifikan. (3) Untuk lembaran canai panas paduan titanium TA10 setebal 3 mm, setelah perawatan anil (700 ~ 750) derajat × (30 ~ 60) menit / AC, Anda bisa mendapatkan fase ekuaksial yang lebih seragam dan sifat mekanik komprehensif yang lebih baik, untuk memenuhi penggunaan pelat titanium untuk kebutuhan komposit bahan peledak.