Ievads
Titāna sakausējumus plaši izmanto kosmiskās aviācijas, biomedicīnas un ķīmiskajās rūpniecībā, pateicoties to ārkārtas stiprības un svara attiecībai, korozijas rezistencei un bioloģiskai saderībai. Tomēr to mehāniskās īpašības var vēl vairāk uzlabot, izmantojot kontrolētus termiskās apstrādes procesus.
Parasti termiskās apstrādes procesi
1. Atvienošana
Atbrīvošana mazina iekšējo stresu un uzlabo elastību caur:
Recrystallization Ryaling (650-800 grāds) auksti izstrādātiem sakausējumiem
Beta atkvēlināšana (virs -transus temperatūra) rupjām graudu struktūrām
Dupleksa atkvēlināšana optimizētam alfa-beta fāzes sadalījumam
2. risinājumu ārstēšana un novecošanās (STA)
STA pastiprina izturību, sacietējot nokrišņus:
Risinājuma ārstēšana + vai fāzes laukā (850-950 grāds)
Ātra slāpēšana, lai saglabātu metastabilas fāzes
Novecošanās pie 480-650 pakāpes, lai nogulsnētu smalkas daļiņas
3. Beta apstrāde
Ietver darbu un termisko apstrādi iepriekš -Transus temperatūrā uz:
Ražot lamelāras mikrostruktūras
Uzlabot izturību pret lūzumu
Uzlabojiet šļūdes pretestību
Mikrostrukturālās pārvērtības
Siltuma apstrāde izraisa kritiskas fāzes izmaiņas:
Alfa fāze (HCP): nodrošina izturību un stabilitāti
Beta fāze (BCC): uzlabo formējamību un izturību
Martensite ('): formas ātras slāpēšanas laikā, palielinot cietību
Šo fāžu apjoma frakcija un morfoloģija nosaka galīgās īpašības.
Īpašuma modifikācijas
Pareiza termiskā apstrāde var:
Palieliniet stiepes izturību par 20-40%, izmantojot nokrišņu sacietēšanu
Uzlabot noguruma rezistenci, optimizējot fāzes sadalījumu
Uzlabojiet korozijas izturību, homogenizējot mikrostruktūru
Kontroles termiskā stabilitāte augstas temperatūras pielietojumos
Rūpniecības pielietojumi
Aviācijas un kosmosa komponenti
Reaktīvā motora kompresora asmeņi (ar STA apstrādāti ti -6 al -4 v)
Gaisa rāmju struktūras (beta analizēta ti -10 v -2 fe -3 al)
Biomedicīnas implanti
Atkvēlināts ti -6 al -7 nb ortopēdiskām ierīcēm
STA apstrādāts ti -15 Mo zobārstniecības lietojumiem
Ķīmiskais aprīkojums
Dupleksa analizēti TI-PD sakausējumi korozīvai videi
Izaicinājumi un jauninājumi
Jaunākie notikumi pievēršas galvenajiem ierobežojumiem:
Termoķīmiskā apstrāde virsmas sacietēšanai
Piedevu ražošana pēc apstrādes AM titāna detaļām
Datoru modelēšana, lai prognozētu fāzes pārvērtības
Secinājums
Siltuma apstrāde ir būtiska, lai atvērtu visu titāna sakausējumu potenciālu. Rūpīgi kontrolējot temperatūras ciklus un dzesēšanas ātrumu, inženieri var pielāgot mikrostruktūras īpašām veiktspējas prasībām. Pašreizējie pētījumi turpina paplašināt apstrādes logu un izstrādāt jaunas lietojumprogrammu jaunas ārstēšanas metodes.
Pareiza siltuma apstrādes parametru izvēle un optimizācija joprojām ir kritiska, lai sasniegtu vēlamo līdzsvaru starp izturību, izturību un izturību pret koroziju titāna komponentos visās nozarēs. Turpmākie sasniegumi, iespējams, koncentrēsies uz energoefektīviem procesiem un digitālajām dvīņu tehnoloģijām precīzai mikrostruktūras kontrolei.
