Priprema ploče otporne na habanje legure TiAl je prevladana
Udio TiAl legure manji je od polovine udjela legure na bazi nikla, a temperatura uporabe može doseći 700 ~ 900 stupnjeva. Legura Tial ima prednosti male težine, velike čvrstoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na trošenje, otpornosti na visoke temperature itd., te je postala važan alternativni materijal u zrakoplovstvu i zrakoplovstvu. Ne očekuje se da će se ploča otporna na habanje od legure TiAl koristiti izravno kao strukturni materijal, već i kao prethodno oblikovani materijal za superplastično oblikovanje. Primjena ploče otporne na habanje od legure TiAl u toplinskoj strukturi i sustavu toplinske zaštite uključena je u program istraživanja europskog zračnog prometa, spremna za upotrebu u brzim civilnim transportnim zrakoplovima i jednostupanjskim svemirskim letjelicama za višekratnu upotrebu. Međutim, legura TiAl je vatrostalna legura i nije prikladna za valjanje na visokim temperaturama. Do sada, problemi koji postoje u tehnologiji pripreme TiAl legure nisu dobro riješeni, posebno je proces vrućeg valjanja lako puknuti, što čini proizvodnju velikih dimenzija i visokokvalitetnog lima vrlo teškom. Stoga je priprema ploče otporne na habanje legure TiAl postala jedna od važnih tema istraživanja u području legura TiAl.
Prema postojećim rezultatima istraživanja, većina sljedećih metoda koristi se za poboljšanje poteškoća u oblikovanju ploče otporne na habanje od legure TiAl u procesu valjanja:
1, kontrola kvalitete materijala prije valjanja je stroža;
2, korištenje posebne tehnologije valjanja omotnice za valjanje, strogi dizajn procesa omotnice;
3, u + dvofaznoj zoni za valjanje, između prolaza za povratak na grijanje peći;
4, pažljivo odaberite brzinu valjanja i prođite deformaciju;
5, izbjegavajte oksidaciju ploče tijekom procesa valjanja. Ali stvarni rezultati pokazuju da je teško valjanjem proizvesti ploču velike veličine od legure TiAl koja je otporna na habanje, čak i ako su parametri procesa pažljivo kontrolirani.
Istraživači su uspješno pripremili ploču otpornu na habanje od legure TiAl veličine 700 mm * 200 mm * 2 mm tehnologijom skoro izotermnog valjanja i postigli dobre rezultate.
1. Dizajn optimizacije sastava
Utvrđeno je da dodavanje velike količine specifičnih elemenata za stabilizaciju faze (kao što su V, Cr, Mn, Mo) i male količine elemenata za pročišćavanje zrna (kao što su Y, B, C) leguri TiAl može poboljšati njezinu toplinsku obradu znatno bolji od tradicionalne legure TiAl. Nakon takve optimizacije sastava, naprezanje tečenja pri visokoj temperaturi legure je smanjeno, sposobnost deformacije pri visokoj temperaturi je poboljšana, a defekti kao što su pukotine se ne mogu lako pojaviti u procesu vruće obrade. Što se tiče faznog sastava, legura uglavnom sadrži fazu i fazu. Nakon toplinske obrade, mikrostruktura i fazni sastav TiAl legure mogu se kontrolirati, što pogoduje regulaciji mehaničkih svojstava na sobnoj i visokoj temperaturi. Nominalni sastav legure koju koristi Harbin Institute of Technology je Ti-43Al-9VY (atomski postotak). Sirovina je spužvasti TiAl i Al visoke čistoće, a ostali dodani elementi su međulegure dodanog metala i Al.
Drugo, poboljšajte rutu procesa
Usvojen je gotovo izotermni postupak valjanja platiranog sloja. Ingot se topi u vakuumskoj peći za lučno taljenje potrošne elektrode nakon što se sastojci pomiješaju prema projektu. Ingot je homogeniziran žarenjem (900 stupnjeva /48h) i toplim izostatičkim prešanjem. Vrući izostatski tlak prihvaća plin Ar kao zaštitnu atmosferu i ispunjava plin Ar dok se zagrijava do 170MPa. Nakon držanja na 1250 stupnjeva 4 sata, polako se hladi u peći. Temperatura prvog kovanja je 1200 stupnjeva, a ukupna deformacija je veća od 85%. Nakon kovanja, materijal se žari na 900 stupnjeva 48 sati; Zatim se oblaže nehrđajućim čelikom i valja u ploče na temperaturi blizu izotermne na vrućem mlinu. Glavni procesni parametri presvučenog valjanja su sljedeći: temperatura otvaranja 1200 stupnjeva, brzina valjanja<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70%. Nakon valjanja, peć se hladi na 400~500 stupnjeva i hladi zrakom na sobnu temperaturu.
Rezultati pokazuju da pripremljena ploča otporna na habanje od legure TiAl ima jednoliku deformaciju, nema pukotina i drugih nedostataka kvalitete, što ukazuje na to da ima dobre performanse pri obradi u vrućem stanju.
