qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan GR5 titanium qotishmasining turli xil qayta ishlash usullariga asoslangan charchoq xususiyatlari

Issiqlik bilan ishlov berish (HT), issiq izostatik presslash (HIP), lazer sirtini o'zgartirish va boshqalar kabi post-qayta ishlashning turli usullari ko'pincha qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan qismlarning ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatiladi. Qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan qotishmalarning charchoq xususiyatlariga turli post-qayta ishlash usullarining ta'sirini optimallashtirish va o'rganishga harakat qiladigan ba'zi tadqiqotlar mavjud. Shu bilan birga, qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan titanium qotishmalarining charchoq ko'rsatkichlariga ta'sir qiluvchi asosiy omillar nima ekanligi aniq emas, shuning uchun qo'shimchalar bilan ishlab chiqarilgan titanium qotishmalarining charchoq kuchini yaxshilash uchun optimal qayta ishlash usuli hali aniqlanmagan. Bundan tashqari, HIP bilan ishlov berishdan oldin issiqlik bilan ishlov berishning charchoqqa chidamliligini oshirishga ta'siri, ayniqsa Ti-6Al-4V qotishmasi deyarli o'rganilmagan.

Ushbu maqola kukunli qatlamli lazerli selektiv eritish usuli bilan tayyorlangan Ti{0}}Al-4V qotishmasining dastlabki holatida, issiqlik bilan ishlov berish holatida va issiq izostatik presslash holatida cho‘zilish va charchoq xususiyatlarini o‘rganadi va taqqoslaydi. Ushbu sohadagi tadqiqot bo'shliqlarini to'ldiring.

 

3D bosib chiqarish orqali olingan dastlabki holat Ti-6Al-4V qotishmasi eng yuqori oquvchanlik, tortishish kuchi va qattiqlikka ega; Ti-6Al-4V qotishmasi issiq izostatik presslash issiqlik bilan ishlov berish mashinasini qayta ishlash sharoitida (HT+HIP+M) quvvat jihatidan kuchliroqdir. Past, lekin eng yuqori egiluvchanlikka ega. Bu lattaning qo'pollashishi va martensit strukturasining parchalanishi va issiqlik bilan ishlov berish jarayonida faza chegarasining dislokatsiya zichligining kamayishi bilan bog'liq. O'ziga xos statik kuch va egiluvchanlik ma'lumotlari 1-jadvalda ko'rsatilgan.

 

1-jadval. Qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan titanium qotishmalarini qayta ishlashdan keyingi turli usullar bilan olingan statik quvvat va kuchlanish xususiyatlari. AB boshlang'ich holatni, HT 2 soat davomida 850 daraja issiqlik bilan ishlov berishdan keyingi holatni, HIP esa 920 daraja va 120MPa 2 soat davomida saqlanadigan holatni ifodalaydi.

 

Shakl 1. Turli xil qayta ishlash sharoitida qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan titanium qotishmasining mikro tuzilishi. (a) AB: Dastlabki holat (b) HT: 2 soat davomida 850 daraja; (c) HIP: 920 daraja, 2 soat davomida 120MPa; (d) HT + HIP holati. Shaklning o'ng tomonida belgilangan yo'nalish bosib chiqarishda materialning stacking yo'nalishidir.

 

1-rasmda qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan titanium qotishmalarining turli post-qayta ishlash holatlarida mikro tuzilishi ko'rsatilgan. Bu rasm elektron mikroskop ostida olingan orqaga tarqalgan tasvirdir. Ushbu rasmda oq kontrastli faza faza, qora va kulrang kontrastli faza esa fazadir. Bosilgan titanium qotishmalarining noyob mikrostrukturaviy xususiyatlari rasmda, jumladan, asl fazali don chegaralari va Widmanstatten tuzilishi bilan belgilangan. 2-rasmdagi natijalar turli post-qayta ishlash sharoitlarida TEM test natijalarini ko'rsatadi.

 

2-rasm Qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan Ti-6Al-4V ning turli post-qayta ishlash holatlarida va dastlabki holatlarida TEM kuzatuvi natijalari. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

 

Issiqlik bilan ishlov berish, ya'ni HT+HIP shartlari issiq izostatik presslashdan oldin qo'llanilgan va keyin namuna yuzasi silliqlangan (HT + HIP + M). Aniqlanishicha, Ti-6Al-4V ning charchoqqa chidamliligi bu holatda sezilarli darajada yaxshilangan, dastlabki holat bilan solishtirganda deyarli 5 marta yaxshilangan, birgina issiqlik bilan ishlov berishning o‘zi charchoq kuchini deyarli orttirgan. Dastlabki holatga nisbatan 3 marta. Maxsus SN egri chizig'i 3-rasmda ko'rsatilgan.

 

3-rasm Turli post-qayta ishlash sharoitlarida SN egri chiziqlari. Maxsus keyingi ishlov berish usuli rasmning yuqori o'ng burchagidagi afsonada ko'rsatilgan. Ular orasida M namuna yuzasi silliqlanganligini bildiradi va hech M namuna yuzasi chop etilgandan keyin holatda ekanligini bildiradi.

 

Issiqlik bilan ishlov berish (HT) va issiq izostatik presslash (HIP) qo'shimchalar yordamida ishlab chiqarilgan Ti-6Al-4V qotishmasida mikro tuzilmaning o'zgarishiga olib keladi. Issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, metastabil o'tkir martensit strukturasi + qatlamli tuzilishga parchalanadi va issiqlik bilan ishlov berish harorati oshishi bilan lamellarning qalinligi asta-sekin o'sib boradi. HT bilan ishlov berish AB holatiga nisbatan charchoq kuchini yaxshilaydi, bu asosan + qatlamli tuzilishdagi koloniyalarning (don yo'nalishi o'xshash bo'lgan kristall guruhlar) to'siq bo'lishi va 3D bosib chiqarish jarayoni tomonidan kiritilgan valentlik qoldiq stressi tufayli. dam olish. HIP davolash charchoq kuchini yaxshilash sababi nafaqat HT holatida qayd etilgan ikkita nuqta, balki material ichidagi nuqsonlarni bartaraf etishga yordam beradi. Maxsus rentgen nurlari mCT test natijalari quyidagi 4-rasmda ko'rsatilgan.

 

4-rasm Turli post-qayta ishlash holatlarida ichki nuqsonlarni uch o'lchovli rekonstruksiya qilish. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

Qog'oz iqtibos ma'lumotlari:

Bhandari L, Gaur V. Ti-6Al{2}}V qotishmasi[J] ning qo'shimcha ravishda qurilgan charchoq xususiyatlarini yaxshilash uchun turli post-qayta ishlash usullari. Charchoq xalqaro jurnali, 2023: 107850.