ผลกระทบของอุณหภูมิการเสื่อมสภาพต่อแท่งฟอร์จโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb

โลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การแพทย์ และเคมี เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ทนต่อการกัดกร่อน และเข้ากันได้ทางชีวภาพ การเสื่อมสภาพเป็นกระบวนการสำคัญในการปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของอัลลอยด์ Ti-6AL-7Nb อุณหภูมิการเสื่อมสภาพมีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของโลหะผสม การศึกษานี้ศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิการเสื่อมสภาพต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของแท่งฟอร์จโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb

ขั้นตอนการทดลอง
เนื้องอกที่แก่ชรา: หลังจากการบำบัดการแก่ชราที่อุณหภูมิสูงของโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb ระยะที่ตกตะกอนภายในเมล็ดข้าวจะเปลี่ยนไป ซึ่งอาจนำไปสู่การเจริญเติบโตของเมล็ดพืชและความหนาแน่นของการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้เกิดเนื้องอกที่แก่ชรา ซึ่งเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุ
การเจริญเติบโตของเมล็ดพืช: การเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูงอาจนำไปสู่การเจริญเติบโตของเมล็ดข้าว ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลของวัสดุ เมล็ดข้าวที่ขยายใหญ่ขึ้นอาจทำให้คุณสมบัติทางกลของวัสดุลดลง แต่ในบางกรณีก็อาจเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุด้วย

การแปลงเฟส: เฟสตกตะกอนบางเฟสในโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb อาจเกิดการเปลี่ยนเฟสในระหว่างการบ่มที่อุณหภูมิสูง การเปลี่ยนเฟสนี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโครงตาข่ายคริสตัล ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุ
ความต้านทานการกัดกร่อน: ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb อาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิที่เสื่อมสภาพ การบำบัดด้วยการเสื่อมสภาพบางอย่างอาจทำให้การกระจายตัวขององค์ประกอบบางอย่างในโลหะผสมเปลี่ยนแปลงที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งส่งผลต่อความต้านทานต่อการกัดกร่อน
เสถียรภาพทางความร้อน: เสถียรภาพทางความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb อาจได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิการเสื่อมสภาพด้วย การรักษาอายุที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงความเสถียรของโลหะผสมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้
แท่งโลหะผสม Ti-6AL-7Nb ได้รับการหล่อหลอมที่อุณหภูมิ 950 องศา โดยมีอัตราการลดลง 60% จากนั้นเหล็กหลอมจะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่มและนำไปผ่านอุณหภูมิการบ่มที่แตกต่างกันที่ 500 องศา 550 องศา และ 600 องศา เป็นเวลา 2 ชั่วโมงตามลำดับ โครงสร้างจุลภาคและสมบัติเชิงกลของตัวอย่างมีลักษณะเฉพาะด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง การทดสอบการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ และการทดสอบแรงดึง
ผลลัพธ์และการอภิปราย
ผลการวิจัยพบว่าโครงสร้างของโลหะผสม Ti-6AL-7Nb หลังจากการปลอมประกอบด้วยเฟสสมมูลและเฟส + ขุย หลังจากอายุมากขึ้น อนุภาคของเฟสจะหยาบขึ้น และเฟส + ที่เป็นขุยจะเปลี่ยนเป็นเฟสที่เท่ากัน ยิ่งอุณหภูมิการเสื่อมสภาพสูงขึ้นเท่าใด การแข็งตัวของอนุภาคเฟสและการเปลี่ยนแปลงของเฟส + ที่เป็นขุยก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ การวิเคราะห์ XRD แสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิการชราภาพเพิ่มขึ้น ความเข้มของจุดสูงสุด (002) จะลดลง และความเข้มของจุดสูงสุด (200) เพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าเมื่ออุณหภูมิการชราภาพเพิ่มขึ้น เนื้อหาของเฟสจะลดลงและเนื้อหาของ เฟสเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ
การทดสอบแรงดึงแสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิการเสื่อมสภาพเพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) และความแข็งแรงคราก (YS) ของตัวอย่างจะเพิ่มขึ้น ในขณะที่ความเหนียวลดลง UTS และ YS ของกลุ่มตัวอย่างอายุ 600 องศามีค่าสูงสุดที่ 1370 MPa และ 1260 MPa ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่ากลุ่มตัวอย่างอายุ 500 องศาถึง 36% และ 25% อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิการเสื่อมสภาพเพิ่มขึ้น การยืดตัวจะลดลงจาก 12.5% ​​เป็น 4.3% ซึ่งบ่งชี้ว่าความเป็นพลาสติกของโลหะผสมจะลดลงตามอุณหภูมิการชราภาพที่เพิ่มขึ้น
สรุปแล้ว
โดยสรุป อุณหภูมิการเสื่อมสภาพมีผลกระทบอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของแท่งฟอร์จโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเสื่อมสภาพส่งผลให้เกิดการแข็งตัวของอนุภาคในเฟส การเปลี่ยนแปลงของเฟสลาเมลลาร์ + ปริมาณในเฟสลดลง และเพิ่มปริมาณในเฟส นอกจากนี้ เมื่ออุณหภูมิการเสื่อมสภาพเพิ่มขึ้น UTS และ YS ของตัวอย่างจะเพิ่มขึ้น ในขณะที่การยืดตัวลดลง ผลการวิจัยให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการชราภาพของโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AL-7Nb