Metallografische Struktur und mechanische Eigenschaften der GR5-Titanplatte

Mit der Modernisierung inländischer Luft- und Raumfahrtprodukte steigt die Nachfrage nach Titanplatten aus der Titanlegierung Ti6Al4V, was auch immer höhere Anforderungen an die verschiedenen mechanischen Eigenschaften und Formbarkeit stellt. Hochwertige, großformatige Titanplatten sind der Schlüssel zur erfolgreichen Herstellung großformatiger Titanplatten aus der Titanlegierung Ti6Al4V. Die Forscher untersuchen hauptsächlich die mikrostrukturellen Unterschiede in verschiedenen Verformungszonen von Breitbrammen mit dem Ziel, die Vorbereitungsreife und Massenproduktionsstabilität von feinkörnigen Brammen aus der Titanlegierung Ti6Al4V zu verbessern und das anschließende Walzen hochwertiger feinkörniger Breitbrammen vorzubereiten. . Breite Titanplatten legen den Grundstein der Organisation.

Die Titanlegierung Ti6Al4V (inländische Qualität GR5) weist eine mäßige Raumtemperatur- und Hochtemperaturfestigkeit, eine gute Kriechfestigkeit und thermische Stabilität, ein hohes Ermüdungsverhalten und einen Widerstand gegen Risswachstum (in Meerwasser) sowie eine gute Bruchzähigkeit und thermische Stabilität auf. Beständigkeit gegen Salzspannungskorrosion, geeignet zum Formen mit verschiedenen Druckverarbeitungsverfahren sowie unter Verwendung verschiedener Schweiß- und mechanischer Verarbeitungsverfahren. Als allgemeines Material wird die Titanlegierung Ti6Al4V häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie und der Zivilindustrie verwendet. Für den Test wurden industriell hergestellte großformatige Barren aus der Titanlegierung Ti6Al4V ausgewählt. Dreimal in einem Vakuum-Lichtbogenofen geschmolzen. Nach dem Schälen wurden Proben aus dem oberen, mittleren und unteren Teil des Barrens entnommen, um die chemische Zusammensetzung zu testen. Der Durchschnittswert der Messdaten der drei Proben beträgt (Massenanteil, %): Al6,42, V4.09, Fe0.02, O0,20, Rest Ti. Es ist ersichtlich, dass die Hauptbestandteile Al und V sowie die Verunreinigungselemente Fe und O im großformatigen Ti6Al4V-Titanlegierungsbarren in Industriequalität eine gute Gehaltsgleichmäßigkeit und keine Entmischung aufweisen und damit die Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung von hochlegiertem Stahl erfüllen. Hochwertige, großformatige Tafeln.
Der Stahlbarren wird im Mehrfeuer-Stauch-Freischmiedeverfahren zu einer Bramme geschmiedet. Die Schmiedeausrüstung ist eine 45-MN-Schnellschmiedemaschine. Die Größe der fertigen Bramme beträgt nach dem Schmieden 150 mm × 1060 mm × 1500 mm. Schneiden Sie die Platte entlang des Querschnitts etwa 100 mm vom Plattenrand entfernt ab, beobachten Sie die seitliche Struktur der Platte mit geringer Vergrößerung und bewerten Sie sie gemäß dem GJB2505A-2008-Standard. Nehmen Sie je nach Bedarf metallografische Proben und Zugproben an verschiedenen Stellen der Titanplatte. Die metallografische Struktur wird gemäß der Norm GJB1538A-2008 geprüft und bewertet. Die geschnittenen Zugprobenrohlinge wurden wärmebehandelt. Der Wärmebehandlungsprozess beträgt 810 Grad /1,5h/AC. Die Wärmebehandlungsproben entsprechen dem GB/T228-2008-Standard.

(1) Die Zugeigenschaften verschiedener Teile der Titanplatte bei Raumtemperatur erfüllen die Indexanforderungen und sind relativ reichhaltig. Die Zugfestigkeit ist mehr als 100 MPa höher als die Standardanforderungen, die Streckgrenze ist mehr als 87 MPa höher als der Standardwert und auch die Dehnung und Flächenschrumpfung haben einen gewissen Spielraum. Die gemessenen Daten des Festigkeitsindex weisen die geringste Streuung auf und der Unterschied im Dehnungsindex ist gering, was darauf hindeutet, dass der Schmiedeprozess eine gute Kontrolle über die Gleichmäßigkeit der Brammenformung erreicht.
(2) Die transversale Struktur der Titanplatte mit geringer Vergrößerung besteht aus unscharfen Kristallen, was darauf hinweist, dass das Schmiedestück eine gute Schmiededurchlässigkeit aufweist, die Körner vollständig gebrochen sind und der Grad der Strukturverfeinerung hoch ist.
(3) Die transversale Mikrostruktur der Titanplatte ist hauptsächlich eine gleichachsige Struktur, und die durchschnittliche Größe der Primärplatte in der Mitte der Platte ist etwas größer als die anderer Teile. Der Grund für den Strukturunterschied liegt darin, dass die Verformung des Plattenkerns geringer ist als die anderer Teile und der Grad der Kornfragmentierung relativ gering ist. Die Längsmikrostruktur der Titanplatte wird von langen Primärstreifen dominiert. Die Stromlinien des Metalls entlang der Verformungs- und Dehnungsrichtung sind deutlich zu erkennen, die Körner sind fein und gleichmäßig und die Strukturkonsistenz an jeder Probenahmeposition ist gut.