تم تنقية سبائك التيتانيوم بواسطة المعالجة الهيدروجينية

تم تكرير سبيكة التيتانيوم بالمعالجة بالهيدروجين

تتميز سبائك التيتانيوم متناهية الصغر بسلسلة من المزايا البارزة ، ويمكن تحسين قوة درجة حرارة الغرفة إلى حد معين ، ولديها استطالة كبيرة في درجات الحرارة العالية. عادة ما يتم الحصول على صقل الحبوب من خلال طرق التشوه الكبيرة ، مثل بثق الزوايا بقطر متساوٍ ، والتواء عالي الضغط ، وتزوير متعدد المحاور ولحام تراكمي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون سبائك التيتانيوم أيضًا معالجة بالهيدروجين.

في سبعينيات القرن الماضي ، قام معهد أبحاث تصنيع الطائرات في موسكو بدراسة تأثير الهيدروجين على خصائص معالجة سبائك التيتانيوم ، وطرح مفهوم "تلدين الهيدروجين" ، كعنصر مؤقت في صناعة السبائك للهيدروجين ، من خلال نفاذية الهيدروجين والتحلل المتساوي ، والفراغ من الهيدروجين ، واستخدام اللدونة المستحثة بالهيدروجين ، وانتقال الطور المستحث بالهيدروجين ، والهيدروجين القابل للانعكاس في تأثير سبائك التيتانيوم ، وتحسين أداء المعالجة ، وصقل البنية المجهرية للمواد.

يمكن استخدام المعالجة بالهيدروجين لتحسين البنية الحبيبية لمسبوكات ومطروقات سبائك التيتانيوم وتحسين خواصها الميكانيكية.تم الإبلاغ عن أنه يمكن تنقية البنية المجهرية لسبائك TiAl عن طريق المعالجة بالهيدروجين ، ويمكن تحسين قوة الانضغاط وقوة الخضوع لسبائك TiAl بشكل كبير.من الناحية العملية ، يمكن عادةً دمج تقنية المعالجة بالهيدروجين مع المعالجة الحرارية اللاحقة ومعالجة التشوه الحراري للحصول على بنية حبيبات دقيقة جدًا.أظهرت بعض الدراسات أنه عندما تتشوه سبيكة التيتانيوم المهدرجة عند درجة حرارة عالية وعلى نطاق واسع ، يمكن تكوين حبيبات دقيقة متساوية الحجم بحجم حبيبات يبلغ حوالي 1 ميكرومتر ، ويمكن حتى تشكيل حبيبات على نطاق نانو.أظهرت دراسة سبيكة Ti -6. 3Al -3. 5Mo -1. 7Zr (بالمائة ، جزء الكتلة) أن جزء الهيدروجين هو 14٪ ~ 16٪ في معالجة الهيدروجين ، درجة حرارة التشوه يتم تقليله إلى 550 درجة ، ومن خلال عملية التشوه وعملية التحلل للمرحلة غير المستقرة ، يتم الحصول أخيرًا على حجم الحبوب النانوية البلورية البالغة 40 نانومتر.بمقارنة منحنيات الإجهاد والانفعال الهندسية لسبائك Ti -6 AL -4 V بأحجام حبيبات مختلفة ، يمكن ملاحظة أن مادة الحبيبات فائقة الدقة تُظهر قوة إنتاجية عالية واستطالة مقارنة بالحبيبات الخشنة أو العامة مادة الحبوب الدقيقة.

من خلال السماح لسبائك التيتانيوم بامتصاص عدد كبير من ذرات الهيدروجين والسماح لذرات الهيدروجين هذه بالامتصاص تحت الفراغ في درجات حرارة عالية ، وهي عملية تسمى معالجة ADH.فيما يتعلق بسبيكة التيتانيوم الإضافية ، فإن المعالجة بواسطة pyh تشمل العمليات الثلاث التالية: (1) عن طريق امتصاص الهيدروجين في جو الهيدروجين ؛(2) يؤدي تحويل مارتينسيت والمعالجة الحرارية في النهاية إلى تشتت ترسيب الهيدريد ؛(3) المعالجة النهائية بالامتصاص وإعادة التبلور بواسطة hydrophyzation.تم الإبلاغ عن أنه من خلال معالجة سبيكة Ti {0} AL -4 V مع هيدروجين إضافي ، امتصت السبيكة 0.5 في المائة بواسطة هيدروجين إضافي وامتصاصها عند 873 كلفن ، وأظهرت بنية بلورية متساوية الشمع فائقة الدقة وذات حجم كبير حدود الحبوب الزاوية وحجم الحبوب في حدود 300 ~ 500 نانومتر.أظهرت النتائج أن محتوى الطور في المصفوفة زاد بطريقة المعالجة البروفيتون.يوضح اختبار الشد أن مقاومة الخضوع للسبيكة تزداد في درجة حرارة الغرفة ، ويصل أقصى استطالة إلى 9000 بالمائة عند 1123 كلفن.

تظهر نتائج الاختبار أن الاستطالة الفائقة اللدائن والخصائص الميكانيكية الأخرى للسبيكة تزداد بشكل واضح مع انخفاض حجم الحبيبات

على الرغم من أن طريقة المعالجة بالهيدروجين تُظهر إمكانات كبيرة لتكرير سبائك التيتانيوم ، مقارنة بالطرق التقليدية الأخرى ، فإن طريقة المعالجة بالهيدروجين لها تكلفة أعلى ، وبالنسبة للأجزاء الهيكلية الكبيرة ، فإن طريقة المعالجة أيضًا بها مشاكل التوزيع غير المتكافئ للهيدروجين ومتطلبات عالية للمعدات الظروف التي تحتاج إلى مزيد من الدراسة لحلها.