Утицај процеса ковања на механичка својства Ти-811 титанијумске шипке

Ти-811 легура титанијума (Ти-8Ал-1Мо-1В) је титанијумска легура скоро А отпорна на топлоту. Има многе предности као што је висока собна температура и високотемпературну чврстоћу, добру термичку стабилност и перформансе пузања при високим температурама. Углавном се користи у деловима који се брзо ротирају као што су дискови компресора авионских мотора и лопатице ротора од 1. до 3. степена. Ове компоненте се користе у тешким радним окружењима дуго времена ,мора да има добре механичке особине на собној температури и високој температури,нарочито високу термичку стабилност и својства пузања на високим температурама,јер та својства не само да одређују животни век легуре већ и одређују перформансе мотора.Стога је веома неопходно да проучи однос између структуре и перформанси Ти-811 материјала титанијумске шипке.

Овај чланак разматра утицај процеса ковања на микроструктуру и механичка својства шипки од легуре титанијума Ти-811 и упоредно анализира микроструктуру, механичка својства и нивое ултразвучне детекције грешака три процеса ковања, пружајући основу за индустријска производња и развој шипки од легуре титанијума Ти-811. Дају теоријску референцу и основу за унапређење процеса.

Анализом експерименталних података можемо видети да је разлика у затезним својствима на собној температури штапова од легуре титанијума Ти{{0}} под ова два процеса мала, а разлика у чврстоћи није значајна, а оба испуњавају стандардне захтеве. Пошто и структура једнаке осовине и структура са двоструким стањем Ти-811 штап од легуре титанијума имају добру термичку стабилност, разлика у термичкој стабилности након 100 х топлотног излагања на 400 степени је такође мали, али учинак пузања А процеса је већи од 0,2 %, не испуњава захтеве стандарда за производе. Својства пузања процеса Б и Ц су мање од 0,2 %, што може задовољити стандардне захтеве за производ и процес Ц показује боља својства пузања при високим температурама. На основу анализе слика 2 и 3, сматра се да је релативни садржај примарног а и секундарног а у кованој структури штапова од легуре титанијума Ти{12}}, као и облик секундарног а, има већи утицај на његова својства пузања. Када је примарни а садржај низак, перформансе пузања су боље него када је примарни а садржај висок. Перформансе пузања су боље када је секундарни а распоређен на п матрица је у облику финих игала са доследном локалном оријентацијом. То је зато што тракасти а у микроструктури има бољу отпорност на пузање од изометријског а. У процесу спорог пузања, деформација клизања равноосне структуре почиње од појединачних а зрна. Како се напрезање повећава, клизање заузима више зрна, а затим се шири на околна п зрна, тако да се празнине пузања полако стварају, али када се празнина створи формиран, може се брзо проширити и формирати прелом квази цепања.

Ниво нереда штапова добијених процесом Ц је у опсегу од 0.8-12дБ током ултразвучног тестирања, што је прихватљиво; стандардни захтеви производа за штапове од легуре титана Ти-811 за двоножне лопатице. Ово такође показује да повећање температуре ковања штапова од легуре титанијума Ти-811, смањење отпорности на деформацију и повећање ковања шипки може ефикасно побољшати униформност њихове структуре и побољшати ниво детекције грешака.

Кроз три испитивања процеса ковања, свеобухватно поређење и анализу података испитивања микроструктуре, механичких својстава и ултразвучног степена детекције грешака штапова од легуре титанијума Ти-811 у различитим процесима, дошли смо до следећих закључака:

• Температура ковања има значајан утицај на микроструктуру штапова од легуре титанијума Ти-811. Када је температура нижа, примарни садржај у структури штапа је већи, а секундарна фаза се мање таложи; након што је температура ковања на одговарајући начин повећан, садржај примарне а значајно смањен, а преципитација фине игличасте секундарне а фазе повећана.

• Примарни а садржај и секундарни а облик распоређени на п матрици имају велики утицај на перформансе пузања. Мање примарна а плус фина игличаста секундарна структура може добити добру отпорност на пузање.

• Температура ковања се повећава, што повећава могућност ковања штапова од легуре титанијума Ти-811. Након што су дуги или велики комади потпуно сломљени, структура постаје уједначенија, чиме се побољшава ниво ултразвучне детекције грешака.