Titaniumlegeringen blev raffineret ved hydrogenbehandling

Titanlegeringen blev raffineret ved hydrogenbehandling

Ultrafin titanlegering har en række fremragende fordele, dens stuetemperaturstyrke kan forbedres til en vis grad, og den har en stor forlængelse ved høj temperatur. Kornforfining opnås normalt ved store deformationsmetoder, såsom vinkelekstrudering med samme diameter, højtrykstorsion, flerakset smedning og kumulativ rullesvejsning. Derudover kan titanlegeringen også være hydrogenbehandling.

I 1970'erne undersøgte et flyproduktionsforskningsinstitut i Moskva effekten af ​​brint på egenskaberne af titanlegeringsbearbejdning, fremførte konceptet "brintplastificering", som et midlertidigt legeringselement til brint, ved brintpermeabilitet og eutektoid nedbrydning, vakuum end brint, og udnyttelse af brint-induceret plasticitet, hydrogen-induceret faseovergang og reversibel brint i titanlegering legeringseffekt, forbedre forarbejdningsydelsen, forfine mikrostrukturen af ​​materialer.

Hydrogenbehandling kan bruges til at forfine kornstrukturen af ​​titanlegeringsstøbegods og smedninger og forbedre deres mekaniske egenskaber.Det er blevet rapporteret, at mikrostrukturen af ​​TiAl-legering kan raffineres ved hydrogenbehandling, og kompressionsstyrken og flydestyrken af ​​TiAl-legeringen kan forbedres væsentligt.I praksis kan brintbehandlingsteknologi normalt kombineres med den tilsvarende efterfølgende varmebehandling og termisk deformationsbehandling for at opnå en meget fin kornstruktur.Nogle undersøgelser har vist, at når hydrogeneret titanlegering deformeres ved høj temperatur og stor skala, kan der dannes ensaksede fine korn med en kornstørrelse på omkring 1μm, og endda kan der dannes korn i nanoskala.Undersøgelsen af ​​Ti-6.3Al-3.5Mo-1.7Zr (procent, massefraktion) legering viser, at brintfraktionen er 14 procent ~ 16 procent i hydrogenbehandling, deformationstemperaturen reduceres til 550 grader, og gennem deformationsprocessen og nedbrydningsprocessen af ​​metastabil fase opnås endelig den nanokrystallinske kornstørrelse på 40nm.Ved at sammenligne de tekniske spændings-tøjningskurver af Ti-6AL-4V-legering med forskellige kornstørrelser, kan det ses, at det ultrafine kornmateriale udviser høj flydespænding og forlængelse sammenlignet med grovkornet eller generel finkornet materiale.

Ved at tillade en titanlegering at absorbere et stort antal brintatomer og ved at tillade disse brintatomer at desorptionere under vakuum ved høje temperaturer, en proces kaldet ADH-behandling.Med hensyn til plus titanlegering omfatter behandlingen med pyh følgende tre processer: (1) ved hydrogenabsorption i hydrogenatmosfære;(2) Martensittransformation og termisk behandling fører til sidst til spredning af hydridudfældning;(3) Endelig desorptionsbehandling og omkrystallisation ved hydrofysering.Det blev rapporteret, at ved at behandle Ti{0}}AL-4V-legering med yderligere brint, adsorberede legeringen 0,5 procent af yderligere brint og desorberet ved 873K, viste ultrafin isoaxed krystalstruktur med stor kantede korngrænser og kornstørrelse i området 300 ~ 500nm.Resultaterne viste, at -faseindholdet i matrixen blev øget ved behandlingsmetoden med prophyton.Træktest viser, at legeringens flydespænding stiger ved stuetemperatur, og den maksimale forlængelse når 9000 procent ved 1123K.

Testresultaterne viser, at legeringens superplastiske forlængelse og andre mekaniske egenskaber øges tydeligt med faldet i kornstørrelse

Selvom hydrogenbehandlingsmetoden viser et stort potentiale for raffinering af titanlegeringer, sammenlignet med andre konventionelle metoder, har hydrogenbehandlingsmetoden højere omkostninger, og for store konstruktionsdele har behandlingsmetoden også problemer med ujævn fordeling af brint og høje krav til udstyr forhold, som skal undersøges nærmere for at løse.