Gr38 titano lydinio atkaitinimo procesas

Titano lydinys, kaip lengva konstrukcinė medžiaga, pasižymi puikiomis visapusiškomis eksploatacinėmis savybėmis, mažu tankiu, dideliu specifiniu stiprumu, geru atsparumu nuovargiui ir atsparumu įtrūkimams, puikiu atsparumu korozijai, geromis suvirinimo savybėmis ir tt, todėl jis vis plačiau taikomas aviacijos, kosmoso, automobilių, laivų statybos, energetikos ir kitose pramonės šakose. Gr.38 titano lydinys yra naujas titano lydinys, sukurtas ATI JAV technologijos, kuriomis galima pakeisti labiausiai paplitusią terpę- Gr.38 titano lydinio vardinė sudėtis yra Ti-4Al-2.5V-1.5Fe{{8 }}.25O, kuris yra + -tipo didelio stiprumo titano lydinys. Palyginti su TC4 lydiniu, Gr.38 lydinyje kaip stabilizavimo elementas naudojamas geležis, o ne brangesnis vanadis, jo stiprumas yra panašus į TC4 lydinio stiprumą, o pailgėjimas yra panašus arba šiek tiek didesnis, tačiau, skirtingai nei jis, jis gali karšto ir šalto apdirbimo ir gali būti pagaminti iš plonų lakštų, ritinių, juostelių, tiksliai karšto tempimo juostų, storų plokščių, besiūliai vamzdžiai, taip pat liejiniai ir inžineriniai gaminiai. Atsižvelgiant į Gr.38 titano lydinį, jis turi puikų superplastinį formavimą ir nuovargį su atviromis skylėmis, bet taip pat gali būti suvirinamas trinties būdu, jo naudojimas yra labai platus, gana tinkamas pakeisti plieną, aliuminį, kompozicines medžiagas, gryną titaną ir kitus titano lydinius, ypač aviacijos ir karinės gynybos sistema turi labai plačias taikymo perspektyvas. Šiuo metu šio lydinio tyrimų ataskaitų yra labai mažai, todėl mokslininkai tyrė skirtingų Gr.38 titano lydinio mažų strypų atkaitinimo režimų įtaką mikrostruktūrai, mechaninėms savybėms ir tempiamųjų lūžių morfologijai.

Pagrindinės žaliavos, naudojamos ruošiant Gr.38 titano lydinį, yra titano kempinė ir pridedami legiravimo elementai, o pridedami legiravimo elementai yra aliuminio-vanadžio lydinys, aliuminio pupelės, geležies vinys ir titano dioksidas. Po maišymo ir elektrodų paruošimo proceso, galiausiai, Φ440 mm luitas buvo paruoštas dviem vakuuminiu lydymu naudojant vakuuminę savaiminio vartojimo elektros lanko krosnį. Gr.38 titano lydinio fazinio virsmo taškas buvo išmatuotas 970±5 laipsniais naudojant aukštesnės temperatūros metalografiją. Φ440 mm luitas buvo kaltas 8 ugnies kartus ir galiausiai karštai valcuotas iki Φ20 mm strypo valcavimo būsenoje. Atkaitinimo sistema yra krosnies aušinimas, vandens aušinimas ir oro aušinimas, atitinkamai palaikius 830, 930, 950 ir 1000 laipsnių temperatūroje 1 val.
75 mm ilgio bandymo juosta buvo iškirpta iš gatavo strypo kaip mechaninių savybių bandinys, o 20 mm ilgio bandomasis strypas buvo išpjautas kaip metalografinis bandinys, kad būtų užbaigtas bandymo turinys po atkaitinimo apdorojimo. Bandymo turinys daugiausia skirtas mikrostruktūrai, kambario temperatūros tempimo savybėms ir tempimo lūžių morfologijai pagal skirtingus atkaitinimo režimus išbandyti. Bandymo rezultatai parodė, kad:
(1) Atkaitinus 930–950 laipsnių temperatūroje su 1 val. izoliacija ir aušinant oru (arba aušinant vandeniu), Gr.38 lydinys gali įgyti didelį stiprumą ir gerą plastiškumą, o visapusiškos mechaninės savybės yra geros.
(2) Gr.38 lydinys su 830 laipsnių šilumos išsaugojimu 1 val. po atkaitinimo oru aušinamo, takumo riba yra maža, yra palankus tolesniam medžiagų apdorojimui
(3) Gr.38 lydinio medžiaga kambario temperatūros tempiamojo lūžio morfologija yra korio atsparumo lūžio charakteristikos, 1000 laipsnių šilumos išsaugojimas praėjus 1 valandai po atkaitinimo, jos lūžimas dėl lizdo kietumo yra santykinai mažas ir negilus, jis yra palyginti prastas plastiškumas.