TA10-titaaniseoksesta kuumavalssatun levyn mikrorakenteen kehitys ja ominaisuuksien optimointi

Äärimmäisissä palveluympäristöissä, kuten petrokemian, laivanrakennuksen, ydinvoimatekniikan ja meriympäristöissä, materiaalit kohtaavat useita haasteita, kuten korkea lämpötila, korkea paine ja voimakas korroosio, mikä asettaa korkeat vaatimukset materiaalien kokonaistoiminnalle, erityisesti korroosionkestävyydelle. Titaani ja titaaniseokset erottuvat alhaisesta tiheydestä, suuresta lujuudesta, suuresta sitkeydestä ja erinomaisesta korroosionkestävyydestään, ja niistä on tullut keskeisiä materiaaleja näillä aloilla. Titaaniseosten korroosionkestävyyttä tietyissä olosuhteissa, kuten korroosionkestävyyttä pelkistämällä happoja ja rakokorroosiota, on kuitenkin vielä parannettava. Tästä syystä on kehitetty TA10-titaaniseos (Ti-0.3Mo-0.8Ni), joka ei sisällä harvinaisia ​​metalleja, jolla on erinomainen prosessoitavuus ja se kestää erinomaisesti pelkistäviä happoja, korkeita lämpötiloja. kloridikorroosio ja rakokorroosio, ja sitä käytetään laajalti useilla tärkeillä aloilla.
Huolimatta TA10-titaaniseoksen monista eduista, sen korkea hinta on edelleen tärkein tekijä, joka rajoittaa sen laajaa käyttöä. Tämä johtuu pääasiassa titaanisienen raaka-aineiden korkeista kustannuksista, usean tyhjiösulatusprosessin monimutkaisuudesta ja pitkästä prosessointivirtauksesta. Kustannusten alentamiseksi ja tuotannon tehokkuuden parantamiseksi elektronisuihkusulatuksen käyttö yhdistettynä kuumavalssausteknologiaan TA10-titaaniseosnauhakelojen valmistukseen on tullut innovatiivinen tuotantoprosessi. Tämä prosessi ei ainoastaan ​​lyhennä merkittävästi prosessointivirtausta, vaan myös lisää tuottoa ja alentaa kokonaiskustannuksia.

Äskettäin Shenyangin teknillinen yliopisto ja Kiinan tiedeakatemian metalliinstituutin ja Yunnanin titaaniteollisuuden tutkimusryhmä "erityisvalu- ja ei-rautametalliseokset" -lehdessä julkaisivat uusimmat tutkimustulokset, syvällisen keskustelun 930 asteen kuumavalssauksesta. TA10 titaaniseoksesta levy mikrorakenne ja huoneenlämpötilassa mekaaniset ominaisuudet vaikutus. Tutkimus osoittaa, että kuumavalssausprosessi jalostaa tehokkaasti TA10-titaaniseoksen mikrorakennetta muodostaen monimutkaisen rakenteen, joka koostuu matriisista, raerajoilla olevista Ti2Ni-hiukkasista ja matriisiin diffuusisesti jakautuneista hienofaasihiukkasista. Tämä mikrorakenteen ominaisuus ei vain paranna materiaalin korroosionkestävyyttä, vaan saa myös sen mekaaniset ominaisuudet osoittamaan vahvaa anisotropiaa, erityisesti poikittaissuunnassa, Youngin moduuli, myötöraja ja vetolujuus ovat paremmat kuin valssaussuunta.
Yleiskatsaus tutkimusmetodologiaan:
Materiaalin valmistelu: Ti-0.3Mo-0.8Ni-seoslevyt sulatettiin elektronisuihkukylmäpetiuunissa, mitä seurasi hapettumisenestokäsittely ja esikuumennus 930 asteeseen pitoa varten, ja lopuksi valssattiin levyiksi. jonka paksuus on 3 mm 1450 mm kuumavalssaamolla.
Mikrorakenneanalyysi: Valettujen ja valssattujen levyjen mikrorakennetta tarkkailtiin ja analysoitiin yksityiskohtaisesti käyttämällä metallurgista mikroskooppia, pyyhkäisyelektronimikroskooppia ja transmissioelektronimikroskooppia yhdistettynä EDS-alkuaineanalyysiin.
Mekaanisten ominaisuuksien testaus: Valmistele vetokoekappaleet standardimenetelmien mukaisesti ja testaa mekaaniset ominaisuudet huoneenlämmössä elektronisella vetotestauskoneella, mukaan lukien myötölujuus, vetolujuus ja muut avainindikaattorit.
Tutkimustulosten kohokohdat:
Kuumavalssausprosessi parantaa merkittävästi TA10-titaaniseoksen mikrorakennetta, jalostaa rakeita ja edistää -faasihiukkasten diffuusia jakautumista.
Valssatulla levyllä on erinomaiset poikittaismekaaniset ominaisuudet, mikä antaa vahvan tuen materiaalin levittämiselle eri suuntiin.
Tutkimus paljastaa mikrorakenteen ja mekaanisten ominaisuuksien välisen sisäisen yhteyden, mikä tarjoaa tieteellisen perustan TA10-titaaniseoksen optimoinnille ja lisäkäytölle.
Yhteenvetona voidaan todeta, että TA10-titaaniseoksesta kuumavalssatun levyn mikrorakenteen kehitystä ja ominaisuuksien optimointia koskeva tutkimus ei ainoastaan ​​tarjoa uutta ideaa titaaniseosmateriaalien edulliseen ja tehokkaaseen valmistukseen, vaan luo myös vankan perustan titaaniseosmateriaalien parantamiselle. materiaalin kokonaisvaltainen suorituskyky äärimmäisessä palveluympäristössä.