TA15 티타늄 합금의 조직 및 특성에 대한 열간 등압 성형 공정 매개변수의 영향

TA15 티타늄 합금은 중국에서 독자적으로 개발한 일종의 고알루미늄과 동등한 알파급 티타늄 합금으로 540도에서 장기간 사용할 수 있습니다. 공칭 조성은 Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V입니다. 이 합금은 내크리프성, 내식성, 용접성이 우수하여 각종 항공기, 엔진, 미사일의 구조부품 제조에 널리 사용됩니다. 분말 야금 열간 등방압 프레싱 기술은 티타늄 합금의 통합 성형을 실현할 수 있으며 미세한 결정과 분리 특성이 없어 부품이 우수한 조직 특성을 얻을 수 있도록 하고 용융 및 붓기, 개방형 빌렛 단조 및 기타 고에너지 공정을 방지합니다. Near-net 성형은 티타늄 합금의 활용률을 크게 향상시킬 수 있습니다.

TA15 티타늄 합금 열간 등압 성형 연구는 한편으로는 TA15 합금 주조의 내부 야금학적 결함을 제거하는 수단, ZTA15 합금 특성의 다양한 열간 등압 성형 상태에 대한 연구 및 법칙 구성의 두 가지 측면에 주로 중점을 둡니다. 변화; 한편, 분말 야금 방법을 사용하여 열간 등압 성형 공정을 통해 TA15 합금, TA15 분말 티타늄 합금을 제조하고 조직 진화 및 성능 변화를 연구했습니다. 조직의 진화와 성과 변화에 대한 연구입니다. 현재, 조직 및 특성에 대한 열간 등방압 프레싱 매개변수의 영향에 대한 체계적인 연구에 대한 보고서는 거의 없습니다.

본 연구에서는 제어 변수 방법을 사용하여 동일한 입자 크기 범위의 TA15 티타늄 합금 분말에 대해 고온 및 고압 열간 등압 성형 시험을 수행하고, 서로 다른 열 결합 로딩 온도, 유지 시간 및 압력 값을 선택하고, 합금의 미세 구조를 특성화하고 평균 입자 크기를 결정하고, 티타늄 합금 분말의 미세 구조 진화 및 특성에 대한 온도 및 압력 결합의 영향을 얻고, 다양한 온도에서 분말의 미세 구조 진화 및 특성 결과를 얻습니다. , 압력 및 유지 시간. 다양한 온도, 압력 및 유지 시간 조건에서 분말 티타늄 합금의 미세 구조 변화 및 성능 곡선을 얻어 항공우주 응용 분야를 위한 TA15 합금의 열간 등압 성형 부품 개발에 대한 참고 자료를 제공합니다.

원래의 구형 원자화된 TA15 티타늄 합금 분말이 사용되었으며, 구체적인 조성은 표 1에 표시되어 있으며, 구형도는 99% 이상이며, 탄소강 슬리브가 사용되며 크기는 ф60입니다. mm×100mm, 탄소강 슬리브에 분말을 균일하게 채우고 원통형 슬리브에 씰 용접을 수행하며 씰 용접 가열 온도는 600도, 진공은 {{6 }}아빠. 씰 용접 슬리브는 열간 등압 프레스로에서 프레싱 테스트를 거치며 온도, 유지 시간, 압력 및 온도, 압력 및 유지 시간과 같은 세 가지 테스트 조건이 각각 결정됩니다. 밀봉 및 용접 후 봉투를 열간 등압 프레스로에서 압축하고 온도, 유지 시간, 압력 및 세 가지 매개 변수 세트로 테스트를 수행했습니다. (1) 온도는 910도, 930도 및 950도로 설정되었습니다. 정도, 시간은 180분, 압력은 130MPa; (2) 압력은 110도, 130도, 150MPa로 설정하고, 시간은 180분으로 설정하였다. (3) 시간은 90도, 180분, 240분, 온도는 930도, 압력은 130MPa로 설정하였다. TA15 합금의 미세조직 및 형태를 관찰하고 특성화하기 위해 JSM-6630LV 주사전자현미경을 사용하였으며, IPP 소프트웨어를 통해 슬레이트 간격 및 등축 결정립 함량에 대한 통계 및 분석을 수행하였고, TA15 합금의 기계적 특성을 조사하였다. 시편은 5887-E2-GE 기계시험기로 500N 이상의 하중과 0.{30}}.5mm/min의 인장속도로 시험하였고, 시험결과는 5개 시험기관에서 채취하였다. 500N 이상의 하중과 인장속도 0.{34}}.5mm/min의 시험체를 사용하였고, 시험 결과는 500N 이상의 하중을 가한 5개의 시험편에서 채취되었습니다. 테스트 결과는 5개의 표본에 대해 평균을 냈습니다.
결론

(1) TA15 합금의 인장강도와 항복강도는 로압력, 유지시간, 온도의 증가에 따라 증가하다가 감소하는 변화를 보였으며, 연신율과 단면수축율은 로압력의 증가에 따라 감소하다가 증가하는 경향을 보였다. 압력과 시간이 증가하고 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

(2) 열간 등압 성형 공정이 930도 × 130MPa × 3h인 경우 TA15 합금은 슬레이트 간격 및 등축 입자 함량이 낮고 TA15 합금에서 얻은 빌렛의 실온 기계적 특성을 갖는 전형적인 순 바스켓 조직입니다. 균질한 단조품 수준에 도달할 수 있으며 평균 인장 강도 값은 최대 952.3MPa, 평균 연신율은 최대 17.1%, 항복 강도는 866.3MPa이며 단면 수축률은 47.9%. 인장강도의 평균값은 최대 952.3MPa, 연신율의 평균값은 최대 17.1%, 항복강도는 866.3MPa, 단면 수축률은 47.9%입니다.