المعالجة الحرارية لسبائك الألمنيوم المصبوب من النيكل

يتم تشكيل العديد من أجزاء سبيكة من التيتانيوم والألومين وأجزاء محرك السيارات باستخدام تقنية الصب الدقيقة. تعد المعالجة الحرارية واحدة من التقنيات الرئيسية لتحسين البنية المجهرية لسبائك المصبوب المصبوب من التيتانيوم.

البنية المجهرية الأصلية من سبيكة الألومنيوم التيتانيوم المصبوب هي بنية طبقة γ-Tial/α2-Ti3al بشكل عام. الصفائح الخشنة وتوزيع حجم الصفيحة والاتجاه ليست موحدة. يمكن للمعالجة الحرارية عالية الحرارة في منطقة ألفا المرحلة الواحدة أن تحقق تجانس بنيتها. ومع ذلك ، نظرًا لوجود البنية الأصلية وصعوبة السيطرة على نمو الحبوب ألفا في درجات حرارة عالية ، لا يزال للصفائح ذات اللون الكامل للألومين (FL) مجموعات صفاعية سميكة. من أجل تحسين اللدونة الشد في درجات حرارة الغرفة لسبائك المصبوب المصبوب ، تم الحصول على بنية مجهرية رقيقة كاملة السمك من سبيكة التيتانيوم المصبوب من خلال عملية معالجة حرارة متعددة [5،6]. تتضمن العملية تجانس منطقة مرحلة واحدة من ألفا ، وركوب الدراجات الحرارية من 2900 إلى 1150 درجة مئوية ، والعلاج متساوي الحرارة عند 31150 درجة مئوية ، و 4 إعادة تسخين إلى معالجة متساوي الحرارة لفترة قصيرة أعلى بقليل من درجة حرارة τα. ومع ذلك ، فإن عملية المعالجة الحرارية هذه أكثر تعقيدًا ودورة المعالجة أطول ، والتي لا تفضي إلى التطبيقات الهندسية.

في هذه الورقة ، تمت دراسة عملية المعالجة الحرارية لـ TI-46.5AL-2.5V-1.0CR (النسبة المئوية الذرية ، نفس السبل) ، وسرعان ما تبسيط التجانس من التجانس وصقل النيكل. سبيكة التيتانيوم الألومنيوم. تم تحليل آلية عملية معالجة الحرارة وآلية تشكيل ألواح سبيكة من التيتانيوم والأومنيوم الناعمة ذات السمك الكامل ومناقشتها.

1 مادة الاختبار تحتوي على النيكل (0.2-0.5) ٪ (النسبة المئوية الذرية ، نفس الشيء أدناه) من سبائك ti-46.5al-2.5v-1.0cr (٪) ، مصهر باستخدام فرن تحريض بارد بارد ، remelted 3 بعد سكب في قالب النحاس ، تم الحصول على سبيكة φ40 مم. تم قطع العينة المعالجة بالحرارة 30 درجة من البريمة بواسطة طريقة قطع الأسلاك.

تم إجراء اختبار المعالجة الحرارية تحت فراغ قدره 0.133 باسكال. تم الحصول على نظام المعالجة الحرارية في Equiaxed بالقرب من Gamma-NG و Fine Lamellar-FFL مع الإشارة إلى سبيكة TI-46.5AL-2.5V-1.0CR [5 ، 5 ، [5 ، 6]. يتم الاستيلاء على الوقت 1150 درجة مئوية × (48-168) H و 1370 درجة مئوية × (5-10 دقيقة) ، على التوالي.

وأجريت ملاحظات الأنسجة تحت البصريات العادية والمجاهر الضوئية مع الضوء المستقطب. تم حفر العينة المعدنية مع (نسبة الحجم) 1 ٪ HF + 10 ٪ HNO3 + 89 ٪ H2O.

2 لاحظ أن (99.8 ~ 99.5) ٪ (Ti-46.5AL-2.5V-1.0CR)+(0.2 ~ 0.5) NI سبيكة NI هي بنية كاملة الحبيبات مع اتجاه مفضل معين. حوالي 500 إلى 1500 ميكرون. بعد 1150 درجة مئوية × 72 ساعة من السبائك ، حدثت ظاهرة التوخّش المستمرة الواضحة. بعد 144 ساعة من العلاج متساوي الحرارة ، تم تحويل البنية المجهرية الخشنة وغير الخشنة وغير المتجانسة إلى بنية نانوغرام صغيرة تقريبًا موحدة. متوسط ​​حجم الحبوب حوالي 30 ميكرون.

(99.8 ~ 99.5) (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)-(0.2 ~ 0.5) NI (٪) سبيكة من البنية الدقيقة الأصلية

الصب (99.8 ~ 99.5) (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)-(0.2 ~ 0.5) تم معالجة سبائك Ni (٪) بشكل متساوي الحرارة عند 1150 درجة مئوية ل 72 ساعة متساوي الحرارة ، وتم تقسيم الطبقات بشكل مستمر لمدة 144 ساعة متساوي الحرارة. منظمة متساوي القياس شاملة.

لقد وجدت الدراسات أن النيكل له دور في توسيع منطقة سبيكة التيتانيوم أحادية الطور ، مضيفًا (الكسر الذري) أكثر من 0.5 ٪ من النيكل يمكن أن يجعل سبيكة Ti-48AL في بنية γ أحادية الطور. لوحظت من خلال تدوير المرحلة 360 درجة تحت مجهر الضوء المستقطب 100x ، وكمية صغيرة من الحبوب α2 المعادلة في بنية NG التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة ظهرت واضحة 4 ظواهر انقراض ساطعة. تُظهر الملاحظات النوعية للبنية المجهرية NG بدون سبيكة من النيكل-تيتانيوم الألومنيوم التي تم الحصول عليها من الأدبيات أن مقدار مرحلة α2 في سبيكة NG المحتوية على النيكل أقل بكثير. لذلك ، من الناحية النوعية ، يمكن أن يؤدي إضافة 0.2 ٪ إلى 0.5 ٪ من النيكل إلى زيادة القوة الدافعة لتحويل الطور α2 (أو α) → γ لسبائك الألمنيوم التيتانيوم عند 1150 درجة مئوية ، مما يزيد من تعزيز تقلب الطاقة في الصلاحية بنية. إنه يعزز حدوث التوقف الناجم عن اضطراب الطبقة في بنية الرقائق. تنتج هذه الكميات الكبيرة نسبيًا من الوقت عددًا أكبر من نقاط النهاية في الشريحة التي تعزز بشكل فعال الخشونة المستمرة المدمجة للصفائح ، مما يسمح بتجميع سبائك الألومنيوم التي تتمتع بالنيكل في عملية معالجة حرارة بسيطة نسبيًا. التنقيح.

وجدت التجربة أن ورقة طبقة رقيقة من سبيكة التيتانيوم لديها أفضل خصائص ميكانيكية شاملة. لذلك ، تم إعادة تسخين بنية NG التي تم الحصول عليها إلى 1370 درجة مئوية لمدة 5 إلى 10 دقائق ثم تم تبريدها للحصول على بنية ورقة كاملة من الطبقات (). كان متوسط ​​حجم التصفيح حوالي 50 ميكرون ، أصغر قليلاً من حجم TI-46.5 CAST. سبيكة AL.5V-1.0CR التي تم الحصول عليها في نفس ورقة طبقة طبقة أنسجة FFL. وفقًا لحقيقة أن مجموعة الطبقة متكافئة وأكبر قليلاً من حجم الحبوب في بنية المصفوفة نانوغرام ، فإن آلية تكوين بنية FLI لسبائك التيتانيوم المصبوب المحتوية على النيكل تختلف عن تلك الموجودة في سبيكة من التيتانيوم والألومينيوم هيكل FFL بدون النيكل. تتشكل الحبوب ذات درجة الحرارة العالية α على مصفوفة الطور وتنمو قليلاً. ثم يتم تبريدها أثناء عملية التبريد إلى مرحلة α + γ ، وترسب الطور γ في الحبوب α. يتم تشكيل هيكل غاما/ألفا الصفائح ، ثم يتم تحويله إلى بنية الصفائبة جاما/ألفا 2 أثناء التبريد إلى درجة حرارة الغرفة.

يلقي (99.8 ~ 99.5) (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)-(0.2 ~ 0.5) Ni (٪) سبيكة الشكل الدقيق للصفائح الدقيقة.

ختاماً

(1) يمكن علاج سبيكة Ti-46.5AL-2.5V-1.0CR التي تحتوي بنية الصفائح. يتحول إلى غرامة وموحدة ، معادلة بالقرب من منظمة غاما.

(2) تم إعادة تسخين بنية غاما بالقرب من 1370 درجة مئوية لمدة 5 إلى 10 دقائق ثم تبريد للحصول على هياكل ورقة كاملة من الطبقات الكاملة.