Hehkutusprosessi Gr38-titaaniseokselle

Kevyenä rakennemateriaalina titaaniseoksella on erinomainen kokonaisvaltainen suorituskyky, alhainen tiheys, korkea ominaislujuus, hyvä väsymislujuus ja halkeaman kestävyys, erinomainen korroosionkestävyys, hyvä hitsauskyky jne., joten sillä on yhä laajempi käyttömahdollisuus ilmailu-, ilmailu-, auto-, laivanrakennus-, energia- ja muut teollisuudenalat.Gr.38 titaaniseos on uusi ATI:n kehittämä titaaniseos USA:n tekniikat, joilla voidaan korvata yleisin väliaine- Gr.38 titaaniseoksen nimellinen koostumus on Ti-4Al-2.5V-1.5Fe{{8 }}.25O, joka on eräänlainen + -tyyppinen erittäin luja titaaniseos. Verrattuna TC4-seokseen, Gr.38-seoksessa käytetään stabilointielementtinä rautaa kalliimman vanadiinin sijaan, ja sen lujuus on verrattavissa TC4-seokseen ja sen venymä on vertailukelpoinen tai hieman suurempi, mutta toisin kuin se, se pystyy. sekä kuuma- että kylmätyöstettävissä, ja niistä voidaan valmistaa ohuita levyjä, keloja, nauhoja, tarkkuuskuumavedettyjä nauhoja, paksuja levyjä, saumattomat putket sekä valukappaleet ja tekniset tuotteet. Koska Gr.38 titaaniseoksella on erinomainen superplastinen muovaus- ja avoreiän väsymiskyky, mutta se voi olla myös kitkasekoitushitsausta, sen käyttö on erittäin laaja, soveltuu hyvin teräksen, alumiinin, komposiittimateriaalien, puhtaan titaanin ja muiden titaaniseosten korvaamiseen, Erityisesti ilmailu- ja sotilaspuolustusjärjestelmällä on erittäin laajat sovellusmahdollisuudet. Tällä hetkellä tästä lejeeringistä on hyvin vähän tutkimusraportteja, joten tutkijat tutkivat Gr.38 titaaniseoksesta valmistettujen pienten tankojen erilaisten hehkutusmenetelmien vaikutusta mikrorakenteeseen, mekaanisiin ominaisuuksiin ja murtumien morfologiaan.

Gr.38 titaaniseoksen valmistuksessa käytetyt pääraaka-aineet ovat titaanisieni ja lisätyt seosaineet ja lisätyt seosaineet ovat alumiini-vanadiiniseos, alumiinipavut, rautanaulat ja titaanidioksidi. Sekoitus- ja elektrodien valmisteluprosessin jälkeen valmistettiin lopuksi Φ440 mm:n harkko kahdella tyhjiösulatuksella käyttämällä tyhjiöomakulutusvalokaariuunia. Gr.38-titaaniseoksen faasimuutospisteeksi mitattiin 970±5 astetta käyttämällä korotetun lämpötilan metallografiaa. Φ440mm harkkoa taotti 8 paloaikaa ja lopuksi kuumavalssattiin Φ20mm tankoon valssatussa kunnossa. Hehkutusjärjestelmä on uunijäähdytys, vesijäähdytys ja ilmajäähdytys sen jälkeen, kun niitä on pidetty 830, 930, 950 ja 1000 asteessa 1 tunnin ajan.
75 mm pitkä testitanko leikattiin valmiista tangosta mekaanisen ominaisuuden näytteeksi ja 20 mm pitkä testitanko leikattiin metallografiseksi näytteeksi testisisällön täydentämiseksi hehkutuskäsittelyn jälkeen. Testisisältö on pääasiassa mikrorakenteen, huoneenlämpötilan vetolujuusominaisuuksien ja murtuman morfologian testaamiseen erilaisissa hehkutusmenetelmissä. Testitulokset osoittivat, että:
(1) Kun hehkutus on 930–950 astetta 1 tunnin eristyksellä ja sitten ilmajäähdytyksellä (tai vesijäähdytyksellä), Gr.38-seos voi saavuttaa korkean lujuuden ja hyvän plastisuuden, ja kattavat mekaaniset ominaisuudet ovat hyvät.
(2) Gr.38-seos, jossa on 830 asteen lämmönsuojaus 1 h ilmajäähdytteisen hehkutuksen jälkeen, myötöraja on alhainen, edistää materiaalien myöhempää käsittelyä
(3) Gr.38-lejeerinkimateriaali huoneenlämmössä vetomurtumamorfologia ovat hunajakennojen sitkeysmurtumaominaisuudet, 1000 asteen lämmönsäilyvyys 1h hehkutuksen jälkeen, sen murtuma pesän sitkeydestä on suhteellisen pieni ja matala, se on suhteellisen huono plastisuus.