Gr38 Titanyum Alaşımının Tavlama İşlemi

Gr.38 titanyum alaşımı, Amerika Birleşik Devletleri'nde ATI Technology Company tarafından geliştirilen yeni bir titanyum alaşımıdır. En yaygın orta ve yüksek mukavemetli titanyum alaşımının yerini alabilir. Nominal bileşimi, + -tipi yüksek mukavemetli bir titanyum alaşımı olan Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O'dur. TC4 alaşımı ile karşılaştırıldığında Gr.38 alaşımı, stabilizasyon elemanı olarak yüksek maliyetli vanadyum yerine demir kullanır. Mukavemeti TC4 alaşımına eşdeğerdir ve uzaması eşdeğerdir veya biraz daha yüksektir. Ancak farklı olan, hem sıcak işlenebilmesi hem de soğuk işlenebilmesi ve ince levhalar, rulolar, şeritler, hassas sıcak haddelenmiş şeritler, kalın levhalar, dikişsiz borular, dökümler ve mühendislik ürünleri haline getirilebilmesidir. Gr.38 titanyum alaşımının mükemmel süperplastik şekillendirilebilirliğe ve gözenek yorulma performansına sahip olduğu ve sürtünme karıştırma kaynağı için de kullanılabileceği göz önüne alındığında, geniş bir kullanım alanına sahiptir ve çelik, alüminyum, kompozit malzemelerin yerine oldukça uygundur. saf titanyum ve diğer malzemeler. Titanyum alaşımlarının özellikle havacılık ve askeri savunma sistemlerinde son derece geniş uygulama olanakları vardır. Şu anda bu alaşımla ilgili çok az araştırma raporu bulunmaktadır. Bu nedenle araştırmacılar, farklı tavlama sistemlerinin Gr.38 titanyum alaşımlı küçük çubukların mikro yapısı, mekanik özellikleri ve çekme kırılma morfolojisi üzerindeki etkilerini inceledi.

Gr.38 titanyum alaşımını hazırlamak için kullanılan ana hammaddeler titanyum süngeri ve ilave alaşım elementleridir. Eklenen alaşım elementleri arasında alüminyum vanadyum alaşımı, alüminyum çekirdekler, demir çiviler ve titanyum dioksit bulunur. Karıştırma, elektrot hazırlama ve diğer işlemlerden sonra, Φ440 mm'lik bir külçe hazırlamak için vakumlu sarf malzemesi elektrik ark ocağı iki vakumlu eritme için kullanıldı. Gr.38 titanyum alaşımının faz dönüşüm noktası sıcaklık arttırıcı metalografik yöntem kullanılarak 970±5 derece olarak ölçüldü. Φ440mm külçe 8 kez dövüldü ve son olarak haddelenmiş halde Φ20mm çubuğa sıcak haddelendi. Tavlama sistemi 830, 930, 950 ve 1000 derecede 1 saat bekletildikten sonra sırasıyla fırın soğutma, su soğutma ve hava soğutmadır.

Mekanik özellik örneği olarak bitmiş çubuktan 75 mm uzunluğunda bir test çubuğu kesin ve metalografik örnek olarak 20 mm uzunluğunda bir test çubuğu kesin. Tavlamanın ardından test içeriği tamamlanır. Test içeriği temel olarak farklı tavlama rejimleri altında mikro yapıyı, oda sıcaklığında çekme özelliklerini ve çekme kırılma morfolojisini test etmektir. Sonuçlar şunu gösterdi:

(1) 1 saat boyunca 930-950 derecede tutulduktan ve ardından havayla soğutulduktan (veya suyla soğutulduktan sonra) tavlandıktan sonra, Gr.38 alaşımı daha yüksek mukavemet ve daha iyi plastiklik elde edebilir ve iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir.

(2) Gr.38 alaşımı havayla soğutulduktan ve 830 derecede 1 saat tavlandıktan sonra akma dayanımı düşüktür, bu da malzemenin daha sonraki işlenmesi için faydalıdır.

(3) Gr.38 alaşımlı malzemenin oda sıcaklığında çekme kırılma morfolojisi, bal peteği sünek kırılma özelliklerini gösterir. 1000 derecede 1 saat tavlandıktan sonra kırılma yüzeyindeki çukurlar nispeten küçük ve sığdır ve plastisitesi nispeten zayıftır.