Forberedelsen af TiAl-legering slidbestandig plade er blevet overvundet
Andelen af TiAl-legering er mindre end halvdelen af den for nikkel-baserede legering, og brugstemperaturen kan nå 700 ~ 900 grader. Tial-legering har fordelene ved let vægt, høj styrke, korrosionsbestandighed, slidstyrke, høj temperaturbestandighed osv., og er blevet et vigtigt alternativt materiale inden for luftfart og rumfart. TiAl-legering slidbestandig plade forventes ikke kun at blive brugt som strukturelt materiale direkte, men også som et præformet materiale til superplastisk formning. Anvendelsen af TiAl-legering slidbestandig plade i termisk struktur og termisk beskyttelsessystem er blevet inkluderet i det europæiske lufttransportforskningsprogram, klar til at blive brugt i højhastigheds civile transportfly og genanvendelige et-trins rumfartøjer. Imidlertid er TiAl-legering en ildfast legering og er ikke egnet til højtemperaturvalsning. Indtil videre er de eksisterende problemer i fremstillingsteknologien af TiAl-legering ikke blevet godt løst, især varmvalseprocessen er let at knække, hvilket gør produktionen af stor størrelse og højkvalitetsplade meget vanskelig. Derfor er fremstillingen af TiAl-legering slidbestandig plade blevet et af de vigtige forskningsemner inden for TiAl-legering.
Ifølge de eksisterende forskningsresultater bruges de fleste af følgende metoder til at forbedre formningsvanskelighederne for TiAl-legering slidbestandig plade i valseprocessen:
1, materialekvalitetskontrollen før rulning er strengere;
2, brugen af speciel kuvert rullende teknologi til rullende, streng design af kuverten proces;
3, i + tofasezonen til valsning, mellem passager for at vende tilbage til ovnopvarmningen;
4, vælg omhyggeligt rullehastighed og pass deformation;
5, undgå oxidation af pladen under rulleprocessen. Men de faktiske resultater viser, at det er vanskeligt at fremstille slidbestandig plade af TiAl-legering i stor størrelse ved at rulle, selvom procesparametrene er nøje kontrolleret.
Forskere har med succes forberedt TiAl-legering slidbestandig plade med en størrelse på 700mm*200mm*2mm ved næsten isotermisk beklædt rulleteknologi, og opnået gode resultater.
1. Sammensætningsoptimeringsdesign
Det har vist sig, at tilføjelse af en stor mængde specifikke fasestabiliserende elementer (såsom V, Cr, Mn, Mo) og en lille mængde kornraffineringselementer (såsom Y, B, C) til TiAl-legering kan gøre dens termiske behandlingsydelse. væsentligt bedre end traditionel TiAl-legering. Efter en sådan sammensætningsoptimering reduceres strømningsspændingen ved høj temperatur af legeringen, deformationskapaciteten ved høj temperatur forbedres, og defekter såsom revner er ikke lette at opstå under varmbearbejdningsprocessen. Med hensyn til fasesammensætning indeholder legeringen hovedsageligt fase og fase. Efter varmebehandling kan mikrostrukturen og fasesammensætningen af TiAl-legering kontrolleres, hvilket er befordrende for reguleringen af mekaniske egenskaber ved stuetemperatur og høj temperatur. Den nominelle sammensætning af legeringen, der anvendes af Harbin Institute of Technology, er Ti-43Al-9VY (atomprocent). Råmaterialet er svamp TiAl og højrent Al, og andre tilsatte elementer er mellemlegeringer af tilsat metal og Al.
For det andet, forbedre procesruten
Den næsten isotermiske beklædningsvalseproces er vedtaget. Barren smeltes i en vakuum-forbrugelig elektrodebuesmelteovn, efter at ingredienserne er blandet i henhold til designet. Barren blev homogeniseret udglødning (900 grader/48 timer) og varm isostatisk presning. Det varme isostatiske tryk anvender Ar-gas som beskyttelsesatmosfære og fylder Ar-gas, mens det varmes op til 170 MPa. Efter at have været holdt ved 1250 grader i 4 timer, afkøles det langsomt med ovnen. Den første smedningstemperatur er 1200 grader, og den samlede deformation er større end 85%. Efter smedning udglødes materialet ved 900 grader i 48 timer; Det er derefter belagt med rustfrit stål og rullet til plader ved næsten isotermisk temperatur på en varm mølle. De vigtigste procesparametre for beklædt valsning er som følger: åbningstemperatur 1200 grader, rullehastighed<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70 %. Efter valsning afkøles ovnen til 400 ~ 500 grader og luftafkøles til stuetemperatur.
Resultaterne viser, at den forberedte TiAl-legering slidbestandige plade har ensartet deformation, ingen revner og andre kvalitetsfejl, hvilket indikerer, at den har en god varmbearbejdningsydelse.
