Gr38 titano lydinio atkaitinimo procesas

Gr.38 titano lydinys yra naujas titano lydinys, kurį sukūrė JAV ATI Technology Company. Jis gali pakeisti labiausiai paplitusią vidutinio ir didelio stiprumo titano lydinį. Jo vardinė sudėtis yra Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, kuris yra + -tipo didelio stiprumo titano lydinys. Palyginti su TC4 lydiniu, Gr.38 lydinyje kaip stabilizuojantis elementas naudojama geležis, o ne brangesnis vanadis. Jo stiprumas prilygsta TC4 lydinio stiprumui, o pailgėjimas yra lygiavertis arba šiek tiek didesnis. Tačiau skiriasi tuo, kad jis gali būti apdorotas karštuoju ir šaltuoju būdu, iš jo galima pagaminti plonas plokštes, ritinius, juosteles, tikslias karšto valcavimo juostas, storas plokštes, besiūlius vamzdžius, liejinius ir inžinerinius gaminius. Atsižvelgiant į tai, kad Gr.38 titano lydinys pasižymi puikiu superplastišku formavimu ir porų nuovargiu, taip pat gali būti naudojamas suvirinimui frikciniu maišytuvu, jis yra plačiai naudojamas ir yra gana tinkamas pakeisti plieną, aliuminį, kompozicines medžiagas, grynas titanas ir kitos medžiagos. Titano lydiniai turi labai plačias pritaikymo perspektyvas, ypač aviacijos ir karinės gynybos sistemose. Šiuo metu yra labai mažai tyrimų ataskaitų apie šį lydinį. Todėl mokslininkai tyrė skirtingų atkaitinimo sistemų poveikį Gr.38 titano lydinio mažų strypų mikrostruktūrai, mechaninėms savybėms ir tempiamųjų lūžių morfologijai.

Pagrindinės žaliavos, naudojamos ruošiant Gr.38 titano lydinį, yra titano kempinė ir pridedami legiravimo elementai. Pridedami legiravimo elementai yra aliuminio vanadžio lydinys, aliuminio pupelės, geležies vinys ir titano dioksidas. Po maišymo, elektrodų paruošimo ir kitų procesų vakuuminė elektros lanko krosnis buvo naudojama dviem vakuuminiams lydymams, kad būtų paruoštas Φ440 mm luitas. Temperatūros didinimo metalografiniu metodu išmatuotas Gr.38 titano lydinio fazės virsmo taškas 970±5 laipsniai. Φ440 mm luitas buvo kaltas 8 kartus ir galiausiai karštai valcuotas iki Φ20 mm strypo valcavimo būsenoje. Atkaitinimo sistema yra atitinkamai krosnies aušinimas, vandens aušinimas ir oro aušinimas, 1 valandą palaikius 830, 930, 950 ir 1000 laipsnių temperatūroje.

Iš gatavo strypo iškirpkite 75 mm ilgio bandymo strypą kaip mechaninių savybių pavyzdį ir 20 mm ilgio bandomąjį strypą kaip metalografinį pavyzdį. Po atkaitinimo bandomasis turinys baigiamas. Bandymo turinys daugiausia skirtas mikrostruktūrai, kambario temperatūros tempimo savybėms ir tempimo lūžių morfologijai pagal skirtingus atkaitinimo režimus išbandyti. Rezultatai parodė, kad:

(1) Laikytas 930-950 laipsnių temperatūroje 1 valandą, o po to atkaitintas oru (arba aušinamas vandeniu), Gr.38 lydinys gali įgyti didesnį stiprumą ir plastiškumą bei geras visapusiškas mechanines savybes.

(2) Gr.38 lydinys aušinamas oru ir atkaitinamas 830 laipsnių temperatūroje 1 valandą, takumo riba yra maža, o tai naudinga vėliau apdorojant medžiagą.

(3) Gr.38 lydinio medžiagos tempiamojo lūžio morfologija kambario temperatūroje rodo korio kaliojo lūžio charakteristikas. Atkaitinus 1000 laipsnių temperatūroje 1 valandą, įdubimai lūžio paviršiuje yra santykinai maži ir negilūs, o jo plastiškumas santykinai prastas.