โครงสร้างทางโลหะวิทยาและสมบัติทางกลของแผ่นไทเทเนียม GR5

ด้วยการอัพเกรดผลิตภัณฑ์การบินและอวกาศภายในประเทศ ความต้องการแผ่นไทเทเนียมโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V ก็เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงกลและความสามารถในการขึ้นรูปต่างๆ สูงขึ้นเรื่อยๆ แผ่นไทเทเนียมคุณภาพสูงขนาดใหญ่เป็นกุญแจสำคัญในการเตรียมแผ่นไทเทเนียมขนาดใหญ่ของโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V ได้สำเร็จ นักวิจัยส่วนใหญ่ศึกษาความแตกต่างทางโครงสร้างจุลภาคในโซนการเปลี่ยนรูปต่างๆ ของแผ่นคอนกรีตแบบกว้าง โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงความสมบูรณ์ในการเตรียมการและความเสถียรในการผลิตจำนวนมากของแผ่นคอนกรีตเนื้อละเอียดโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V และเตรียมพร้อมสำหรับการรีดแผ่นคอนกรีตแบบกว้างที่มีเนื้อละเอียดคุณภาพสูงในภายหลัง . แผ่นไทเทเนียมความกว้างวางรากฐานขององค์กร

โลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V (เกรดในประเทศ GR5) มีอุณหภูมิห้องปานกลางและความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ทนต่อการคืบคลานและเสถียรภาพทางความร้อนได้ดี ประสิทธิภาพความล้าสูงและต้านทานการเจริญเติบโตของรอยแตกร้าว (ในน้ำทะเล) รวมถึงความเหนียวแตกหักที่ดีและเสถียรภาพทางความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นเกลือ เหมาะสำหรับการขึ้นรูปโดยใช้วิธีการประมวลผลด้วยแรงดันต่างๆ และใช้วิธีการเชื่อมและการประมวลผลทางกลต่างๆ ในฐานะที่เป็นวัสดุทั่วไป โลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมโยธา การทดสอบได้เลือกแท่งโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V ขนาดใหญ่ที่ผลิตในอุตสาหกรรมสำหรับการทดสอบ หลอม 3 ครั้งในเตาอาร์คบริโภคแบบสุญญากาศ หลังจากปอกเปลือกแล้ว ให้เก็บตัวอย่างจากส่วนบน ตรงกลาง และส่วนล่างของแท่งโลหะเพื่อทดสอบองค์ประกอบทางเคมี ค่าเฉลี่ยของข้อมูลการวัดของตัวอย่างทั้งสามคือ (เศษส่วนมวล, %): Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, สมดุล Ti จะเห็นได้ว่าองค์ประกอบหลัก Al และ V และองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ Fe และ O ในแท่งโลหะขนาดใหญ่เกรดอุตสาหกรรมโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V มีความสม่ำเสมอของเนื้อหาที่ดีและไม่มีการแบ่งแยก ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดความสม่ำเสมอขององค์ประกอบของเหล็กโลหะผสมสูง บอร์ดขนาดใหญ่คุณภาพสูง
แท่งเหล็กถูกหลอมเป็นแผ่นโดยใช้กระบวนการตีขึ้นรูปอิสระแบบหลายไฟที่ทำให้เสียอารมณ์ อุปกรณ์ตีขึ้นรูปเป็นเครื่องตีขึ้นรูปเร็ว 45MN ขนาดของแผ่นพื้นสำเร็จรูปหลังจากการปลอมคือ 150 มม. × 1,060 มม. × 1500 มม. ตัดแผ่นตามหน้าตัดประมาณ 100 มม. จากขอบของแผ่น สังเกตโครงสร้างที่มีกำลังขยายต่ำด้านข้างของแผ่น และจัดเกรดตามมาตรฐาน GJB2505A-2008 นำตัวอย่างทางโลหะวิทยาและตัวอย่างแรงดึงจากตำแหน่งต่างๆ ของแผ่นไทเทเนียมตามต้องการ โครงสร้างโลหะได้รับการตรวจสอบและให้คะแนนตามมาตรฐาน GJB1538A-2008 ช่องว่างของชิ้นงานทดสอบแรงดึงที่ตัดได้รับการบำบัดด้วยความร้อน กระบวนการบำบัดความร้อนคือ 810 องศา /1.5 ชม./AC ตัวอย่างการอบชุบเป็นไปตามมาตรฐาน GB/T228-2008

(1) คุณสมบัติแรงดึงที่อุณหภูมิห้องของส่วนต่าง ๆ ของแผ่นไทเทเนียมตรงตามข้อกำหนดของดัชนีและค่อนข้างสมบูรณ์ ความต้านทานแรงดึงสูงกว่าข้อกำหนดมาตรฐานมากกว่า 100MPa ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่าค่ามาตรฐานมากกว่า 87MPa และการยืดตัวและการหดตัวของพื้นที่ก็มีระยะขอบที่แน่นอนเช่นกัน ข้อมูลที่วัดได้ของดัชนีความแข็งแรงมีการกระจายตัวน้อยที่สุดและความแตกต่างของดัชนีการยืดตัวมีน้อย บ่งชี้ว่ากระบวนการตีขึ้นรูปสามารถควบคุมความสม่ำเสมอของการขึ้นรูปแผ่นพื้นได้ดี
(2) โครงสร้างกำลังขยายต่ำตามขวางของแผ่นไททาเนียมเป็นคริสตัลคลุมเครือ บ่งชี้ว่าการตีขึ้นรูปมีความสามารถในการซึมผ่านของการตีขึ้นรูปที่ดี เมล็ดข้าวจะแตกหักอย่างสมบูรณ์ และระดับของการปรับแต่งโครงสร้างอยู่ในระดับสูง
(3) โครงสร้างจุลภาคตามขวางของแผ่นไทเทเนียมส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างที่สมดุล และขนาดเฉลี่ยของปฐมภูมิที่อยู่ตรงกลางของแผ่นนั้นใหญ่กว่าส่วนอื่น ๆ เล็กน้อย สาเหตุของความแตกต่างทางโครงสร้างก็คือการเสียรูปของแกนกลางของแผ่นพื้นต่ำกว่าส่วนอื่น ๆ และระดับการกระจายตัวของเกรนค่อนข้างต่ำ โครงสร้างจุลภาคตามยาวของแผ่นไทเทเนียมถูกครอบงำโดยแถบยาวของปฐมภูมิ โลหะที่เพรียวบางตามทิศทางการเปลี่ยนรูปและการยืดตัวนั้นชัดเจน เม็ดละเอียดและสม่ำเสมอ และความสม่ำเสมอของโครงสร้างในแต่ละตำแหน่งการสุ่มตัวอย่างนั้นดี