تأثير عملية الحدادة على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية لقضيب التيتانيوم TA11

سبائك التيتانيوم TA11 (Ti-8Al-1Mo-1V) عبارة عن سبيكة تيتانيوم مقاومة للحرارة من النوع القريب من A. لديها العديد من المزايا مثل ارتفاع درجة حرارة الغرفة وقوة درجة الحرارة العالية والاستقرار الحراري الجيد وأداء زحف درجة الحرارة العالية، وتستخدم بشكل رئيسي للأجزاء الدوارة عالية السرعة مثل قرص ضاغط محرك الطائرات وشفرات الدوار ذات المرحلة 1 ~ 3. يجب أن تتمتع هذه المكونات، المستخدمة في بيئات العمل القاسية لفترة طويلة، بخصائص ميكانيكية جيدة في درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة عالية، وخاصة الاستقرار الحراري العالي وخصائص الزحف في درجة الحرارة العالية، لأن هذه الخصائص لا تحدد فقط عمر خدمة السبيكة ولكنها تحدد أيضًا عمر الخدمة للسبائك. سلامة وموثوقية المحرك، لذلك من الضروري جدًا دراسة البنية المجهرية وخصائص مواد قضبان التيتانيوم TA11.

من خلال تحليل البيانات التجريبية، يمكننا أن نرى أن الفرق في خصائص الشد في درجة حرارة الغرفة لقضبان سبائك التيتانيوم TA11 تحت العمليتين صغير، والفرق في القوة ليس كبيرًا، وجميعها تلبي المتطلبات القياسية. نظرًا لأن الهيكل متساوي المحور والهيكل ثنائي الشكل لقضيب سبائك التيتانيوم TA11 يتمتعان بثبات حراري جيد، فإن أداء الثبات الحراري بعد التعرض للحرارة عند 400 درجة و100 ساعة صغير أيضًا، ولكن أداء الزحف لل عملية أكبر من 0.2%، والتي لا تلبي متطلبات معيار المنتج. أداء الزحف للعملية B وC أقل من 0.2%، والذي يمكنه تلبية متطلبات معايير المنتج، وتظهر العملية C أداء أفضل للزحف في درجات الحرارة العالية. بالاقتران مع تحليل الشكل 2 والشكل 3، خلص إلى أن المحتوى النسبي للثانوي a والثانوي a في أنسجة تزوير قضيب سبائك التيتانيوم TA11، وكذلك مورفولوجية الثانوية a، لها تأثير كبير على زحفها ملكيات. يكون أداء الزحف أفضل عندما يكون المحتوى الأساسي A أقل من ذلك عندما يكون المحتوى الأساسي A مرتفعًا، ويكون أداء الزحف أفضل عندما يكون المحتوى الثانوي A الموزع على مصفوفة P عبارة عن إبرة دقيقة ذات اتجاه محلي ثابت. وذلك لأن الشريط A في البنية المجهرية أكثر مقاومة للزحف من التكافؤ A. في عملية الزحف البطيئة، يبدأ تشوه الانزلاق للبنية متساوية المحور من حبيبات A الفردية، ومع زيادة متغيرات الإجهاد، فإن حبيبات A التي تشغلها الانزلاق تشغل المزيد من التوسع إلى حبيبات P المحيطة، وبالتالي فإن نواة التجويف الزاحف تكون متأخرة، ولكن بمجرد تشكيل التجويف، يمكن أن تتوسع بسرعة وتشكل كسرًا شبه انقسام.

يحتوي الشريط الذي تم الحصول عليه بواسطة العملية C على مستوى فوضى قدره 0.8-12 ديسيبل في اختبار الموجات فوق الصوتية، وهو شامل كليًا؛ المتطلبات القياسية للمنتج لقضبان سبائك التيتانيوم TA11 للشفرات ذات القدمين. يوضح هذا أيضًا أن زيادة درجة حرارة تزوير قضيب سبائك التيتانيوم TA11، وتقليل مقاومة التشوه وزيادة نفاذية تزوير القضيب يمكن أن يحسن بشكل فعال تجانس بنيته المجهرية ويحسن مستوى اكتشاف العيوب.

من خلال ثلاثة اختبارات لعملية الحدادة، والتحليل المقارن الشامل لبيانات اختبار قضيب سبائك التيتانيوم TA11 في البنية المجهرية، والخواص الميكانيكية، ومستوى الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية في ظل عمليات مختلفة، توصلنا إلى الاستنتاجات التالية:

1) إن تأثير درجة حرارة تزوير على البنية المجهرية لشريط سبائك التيتانيوم TA11 واضح، وعندما تكون درجة الحرارة منخفضة، يكون المحتوى الأولي في أنسجة الشريط أعلى، وتكون المرحلة الثانوية أقل ترسيبًا؛ بعد زيادة درجة حرارة الحدادة بشكل مناسب، انخفض محتوى المرحلة الأولية A بشكل ملحوظ، وزادت المرحلة الثانوية A المترسب التي تشبه الإبرة الدقيقة.

2) إن محتوى الأساسي A ومورفولوجيا الثانوي A الموزع على مصفوفة P لهما تأثير كبير على أداء الزحف، ويمكن أن تحصل الأنسجة الأقل أساسية A بالإضافة إلى الأنسجة A الثانوية الشبيهة بالإبرة الدقيقة على مقاومة جيدة للزحف.

3) تزيد درجة حرارة الحدادة، مما يزيد من نفاذية الحدادة لقضيب سبائك التيتانيوم TA11، ويصبح الهيكل أكثر تجانسًا بعد كسر الشريط الطويل أو الكبير A تمامًا، وبالتالي تحسين مستوى اكتشاف الخلل بالموجات فوق الصوتية.