Mikrostrukturutveckling och egenskapsoptimering av TA10 titanlegering varmvalsad plåt

I extrema servicemiljöer som petrokemi, skeppsbyggnad, kärnkraftsteknik och marina miljöer ställs material inför flera utmaningar som hög temperatur, högt tryck och stark korrosion, vilket ställer höga krav på materialens omfattande prestanda, särskilt korrosionsbeständighet. Titan och titanlegeringar utmärker sig för sin låga densitet, höga hållfasthet, höga seghet och utmärkta korrosionsbeständighet, och har blivit nyckelmaterial inom dessa områden. Korrosionsbeständigheten hos titanlegeringar under vissa förhållanden, såsom motståndskraft mot korrosion genom att minska syror och spaltkorrosion, behöver dock fortfarande förbättras. Av denna anledning har TA10 titanlegering (Ti-0.3Mo-0.8Ni) utvecklats, som är fri från sällsynta metaller, har utmärkt bearbetningsförmåga och har utmärkt motståndskraft mot reducerande syror, hög temperatur kloridkorrosion och spaltkorrosion, och används i stor utsträckning inom ett antal viktiga områden.
Trots de många fördelarna med TA10 titanlegering, är dess höga kostnad fortfarande den viktigaste faktorn som begränsar dess breda användning. Detta beror främst på de höga kostnaderna för råmaterial av titansvamp, komplexiteten i den multipla vakuumsmältningsprocessen och det långa bearbetningsflödet. För att minska kostnaderna och förbättra produktionseffektiviteten har användningen av elektronstrålesmältning i kombination med varmvalsningsteknik för att förbereda TA10 titanlegeringsbandspolar blivit en innovativ produktionsprocess. Denna process förkortar inte bara bearbetningsflödet avsevärt, utan ökar också utbytet och minskar den totala kostnaden.

Nyligen publicerade Shenyang University of Technology och Chinese Academy of Sciences Institute of Metals och Yunnan Titanium Industry i tidskriften "speciell gjutning och icke-järnlegeringar" de senaste forskningsresultaten, en djupgående diskussion om 930 graders varmrullning TA10 titanlegeringsplattans mikrostruktur och mekaniska egenskaper vid rumstemperatur hos stöten. Studien visar att varmvalsningsprocessen effektivt förfinar mikrostrukturen hos TA10 titanlegering, och bildar en komplex struktur bestående av matris, Ti2Ni-partiklar vid korngränser och finfaspartiklar diffust fördelade i matrisen. Denna mikrostrukturfunktion förbättrar inte bara materialets korrosionsbeständighet, utan gör också att dess mekaniska egenskaper visar stark anisotropi, speciellt i tvärriktningen, Youngs modul, sträckgräns och draghållfasthet är bättre än rullriktningen.
Översikt över forskningsmetodik:
Materialberedning: Ti-0.3Mo-0.8Ni-legeringsplattorna smältes i en kallbäddsugn med elektronstråle, följt av antioxidationsbehandling och förvärmning till 930 grader för att hålla, och rullades slutligen till plattor med en tjocklek på 3 mm av ett 1450 mm varmvalsverk.
Mikrostrukturanalys: Med hjälp av metallurgiskt mikroskop, svepelektronmikroskop och transmissionselektronmikroskop, kombinerat med EDS elementaranalys, observerades och analyserades mikrostrukturen hos de gjutna och valsade plattorna i detalj.
Testning av mekaniska egenskaper: Förbered dragprover enligt standardmetoder och testa de mekaniska egenskaperna vid rumstemperatur på den elektroniska dragprovningsmaskinen, inklusive sträckgräns, draghållfasthet och andra nyckelindikatorer.
Höjdpunkter i forskningsresultaten:
Varmvalsningsprocessen förbättrar avsevärt mikrostrukturen hos TA10 titanlegering, förfinar kornen och främjar den diffusa fördelningen av -faspartiklar.
Den valsade plåten har utmärkta tvärgående mekaniska egenskaper, vilket ger ett starkt stöd för applicering av materialet i olika riktningar.
Studien avslöjar det inneboende sambandet mellan mikrostruktur och mekaniska egenskaper, vilket ger en vetenskaplig grund för ytterligare optimering och tillämpning av TA10 titanlegering.
Sammanfattningsvis ger studien av mikrostrukturutveckling och egenskapsoptimering av TA10 titanlegerings varmvalsad plåt inte bara en ny idé för låg kostnad och högeffektiv beredning av titanlegeringsmaterial, utan lägger också en solid grund för förbättring av materialets omfattande prestanda i den extrema servicemiljön.