Materiales experimentales El material utilizado en el experimento es el lingote industrializado de la aleación de titanio TC11 proporcionada por Xi'an Northwestern Politechnical University Super - Crystal Technology Development Co., Ltd., que se ha derretido tres veces por ARC de consumo de vacío. Su composición química cumple con los requisitos de GB/T 3620 - 2007. El lingote se forja inicialmente mediante forja libre a 1150 grados. Después de ser reforzado para múltiples calores, finalmente se dibuja y se redondea en una barra de φ280 mm. La estructura macro de esta barra es una estructura cristalina semi -borrosa, y la micro estructura es una estructura típica de dos fase -zona deformada, principalmente compuesta de fase primaria equiaxed, con una pequeña cantidad de fase primaria de tira larga, y el porcentaje de volumen de la fase primaria es aproximadamente 40% - 60%.
Esquema experimental Experimento 1 A 100 - mm: la palanquilla larga se corta de la barra de φ280 mm con una sierra de banda y se trata de acuerdo con cuatro regímenes de tratamiento térmico con diferentes temperaturas de la solución en la Tabla 2. Después del tratamiento térmico, seis barras de muestra con una especificación de 14 mm × 100 mm se cortan por alambre, cortando respectivamente para las pruebas mecánicas de propiedades y el análisis. Experimento 2 A 100 - mm: la palanquilla larga se corta de la barra φ280 mm con una sierra de banda y se trata de acuerdo con cuatro regímenes de tratamiento térmico diferentes en la Tabla 3, y también se llevan a cabo pruebas y análisis de propiedad mecánica. Todas las muestras tratadas con calor se mecanizan y luego se analizan para las propiedades mecánicas en una máquina de prueba de tracción Instron - 4507, y la microestructura se observa y analiza con un microscopio metalúrgico invertido Leicamef4a.
Resultados experimentales Influencia de la ubicación de muestreo en la habitación - Propiedades mecánicas de temperatura La uniformidad general de las propiedades mecánicas de temperatura en diferentes ubicaciones de muestreo bajo el mismo tratamiento térmico es aceptable, pero las propiedades de temperatura de la habitación de las piezas del borde de palanquilla (muestras numeradas 1#, 2#, 3#y 4#) fluctúan en gran medida. Esto se debe a que durante el proceso de deformación caliente, bajo la acción combinada de fricción y caída de temperatura, la cantidad de deformación en el borde es pequeña y la uniformidad de deformación es relativamente pobre. Influencia de la temperatura de la solución en las propiedades mecánicas de temperatura de la habitación Las diferentes temperaturas de la solución tienen una influencia significativa en la habitación - Propiedades de tracción de temperatura de la aleación de titanio TC11. Cuando la temperatura de la solución aumenta de 940 grados a 955 grados, la resistencia a la temperatura de la habitación y la plasticidad cambian poco, y las propiedades están en un estado relativamente estable; Cuando la temperatura de la solución aumenta a 970 grados, tanto la resistencia a la temperatura de la habitación como la plasticidad disminuyen significativamente. La resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento disminuyen en aproximadamente 50MPa, el alargamiento relativo disminuye en un 8% y la reducción del área aumenta en aproximadamente un 6% numéricamente. La muestra tiene una reducción significativa del área debido a la deformación desigual durante la tracción, lo que resulta en una disminución en el alargamiento; Cuando la temperatura de la solución continúa aumentando a 980 grados, en comparación con 970 grados, tanto la resistencia a la temperatura de la habitación como la plasticidad muestran una cierta recuperación. La resistencia a la tracción y la resistencia al rendimiento aumentan en aproximadamente 30MPa, y tanto el alargamiento como la reducción del área aumentan. Por lo tanto, bajo las condiciones experimentales en este documento, la temperatura de la solución del régimen de tratamiento térmico para la aleación de titanio TC11 debe evitar 970 grados. Influencia del tiempo de envejecimiento en las propiedades mecánicas de la habitación - Temperatura Los diferentes tiempos de envejecimiento tienen diferentes influencias en la habitación - TENSIÓN TEMPERACIÓN Y PROPIEDADES DE IMPACT de la aleación de titanio TC11. El tiempo de envejecimiento no tiene una influencia significativa en las propiedades de la tracción de temperatura de la habitación, pero tiene una influencia significativa en las propiedades de impacto de temperatura de la habitación. El régimen de tratamiento térmico B es beneficioso para la resistencia, y el régimen de tratamiento térmico C es beneficioso para la plasticidad. Para cumplir con la coincidencia de la resistencia y la plasticidad, la temperatura de la solución aumenta a 965 grados, y el tiempo de retención se reduce a 1,5 h. Después del tratamiento con solución a 965 grados /1.5 h, CA, cuando el tiempo de envejecimiento se extiende de 4h a 6H, las propiedades mecánicas de temperatura de la habitación cambian de manera insignificante y la propiedad de impacto disminuye ligeramente, pero el rango de fluctuación está dentro del rango de errores de las pruebas de propiedad de impacto; Cuando el tiempo de envejecimiento se incrementa a 8 h, la microestructura obviamente se esferoidiza, el número de fase primaria larga y primaria disminuye significativamente, y tanto la fase primaria como la fase secundaria, lo que resulta en un aumento en la propiedad de impacto en 30. 4 - 33. 6J, pero la resistencia de la tensilla de la sala y la temperatura cambian poco; Cuando el tiempo de envejecimiento continúa aumentando a 10 h, las propiedades mecánicas de microestructura y temperatura de temperatura cambian poco, y la propiedad de impacto disminuye en 6.4J en comparación con la de las 8 h.
En conclusión, el tratamiento térmico tiene una influencia importante en las propiedades mecánicas de temperatura de la habitación de la aleación de titanio TC11. En aplicaciones prácticas, el régimen de tratamiento térmico debe seleccionarse razonablemente de acuerdo con los requisitos específicos para obtener las mejores propiedades mecánicas de temperatura de la habitación. Por ejemplo, cuando se requiere una mayor resistencia, se puede seleccionar una temperatura de solución de 940 - 955 grado; Cuando se requieren mejores propiedades de impacto, el tiempo de envejecimiento se puede extender adecuadamente, etc. A través de la optimización del régimen de tratamiento térmico, las ventajas de rendimiento de la aleación de titanio TC11 pueden ejercerse mejor para cumplir con los requisitos de materiales de alto rendimiento en campos como los motores aerodinámicos.