Процесс термообработки пластины из титанового сплава Β21s

Было обнаружено, что титановый сплав В21с не только обладает превосходной стойкостью к окислению, но и коррозионная стойкость этого сплава улучшена на один-два порядка по сравнению с обычным титановым сплавом. Сплав обладает хорошей пластичностью при комнатной температуре в состоянии твердого раствора, поэтому он имеет хорошие свойства при горячей и холодной обработке и может использоваться для обработки изделий из листового металла в аэрокосмической отрасли. Основными стабилизирующими элементами сплава являются тугоплавкие молибден и рений, благодаря чему сплав обладает хорошей стойкостью к окислению и может быть использован для изготовления деталей длительного использования в условиях высоких температур до 500 градусов. В настоящее время в США пластины из титанового сплава 21s используются для изготовления деталей гондол авиационных двигателей Boeing 777, а также высокотемпературных деталей космических кораблей и титановых композиционных материалов. Однако о системе обработки твердого раствора для формования пластин и системе старения деталей не сообщалось.

В связи с этим исследователи изучили влияние различных температур твердого раствора на микроструктуру и механические свойства при комнатной температуре пластин из титанового сплава 21s и выбрали различные температуры старения для изучения влияния температур старения на механические свойства при комнатной температуре и при высоких температурах. пластин из титанового сплава 21с. Лист из титанового сплава 21s.

Первичная титановая губка, алюминиевые бобы, алюминиево-германиевый промежуточный сплав, титан-молибденовый промежуточный сплав и другие сырьевые материалы однородно смешиваются, прессуются и свариваются в самопотребляющиеся электроды и трижды плавятся в вакуумной электродуговой печи с собственным потреблением весом 1000 кг для получения 21 с. . Готовые слитки титановых сплавов и химический состав слитков соответствуют требованиям стандарта США ASTM B265. Слитки нагревают в области -фазы, а затем куют в области фазы (+) с образованием слябов размерами 60х400х600 мм. Затем сляб подвергают горячей прокатке в зоне (+) фазы до толщины 6 мм. Наконец, слябы подвергали холодной прокатке до толщины 2 мм и испытывали после травления и очистки поверхности. Для изучения температуры твердого раствора и старения были выбраны четыре температуры твердого раствора (800, 815, 830 и 845 градусов × 10 минут, воздушное охлаждение) и три температуры старения (550, 600 и 680 градусов × 8 часов, воздушное охлаждение). Влияние температуры на микроструктуру и механические свойства пластин из титанового сплава 21с. Результаты испытаний следующие:

(1) Пластина из титанового сплава 21s в высокотемпературном твердом растворе: с увеличением температуры твердого раствора прочность твердого раствора уменьшается, а пластичность увеличивается.

(2) Механические свойства твердого раствора и старения листа из титанового сплава 21s тесно связаны с выбором температуры старения. С увеличением температуры старения прочность сплава при старении снижается, а пластичность увеличивается.

(3) Лист из титанового сплава 21s может получить необходимую пластичность обработки при комнатной температуре после твердого раствора при температуре 845 градусов. После старения при 600 градусах прочность на разрыв при комнатной температуре может достигать более 1200 МПа, а удлинение может поддерживаться на уровне более 10%. Между тем, его предел прочности на растяжение при температуре 500 градусов может достигать более 700 МПа.