Підготовка зносостійкої пластини зі сплаву TiAl була подолана
Частка сплаву TiAl менше половини частки сплаву на основі нікелю, а температура використання може досягати 700 ~ 900 градусів. Сплав Tial має такі переваги, як легка вага, висока міцність, стійкість до корозії, зносостійкість, стійкість до високих температур тощо, і став важливим альтернативним матеріалом в авіаційній та аерокосмічній сферах. Очікується, що зносостійка пластина зі сплаву TiAl буде використовуватися не лише безпосередньо як конструкційний матеріал, але й як попередньо сформований матеріал для надпластичного формування. Застосування зносостійкої пластини зі сплаву TiAl у тепловій структурі та системі теплового захисту було включено в європейську програму досліджень повітряного транспорту, готову до використання у високошвидкісних цивільних транспортних літаках і багаторазових одноступінчастих космічних кораблях. Однак сплав TiAl є вогнетривким сплавом і не підходить для високотемпературної прокатки. Поки що проблеми, які існують у технології виготовлення сплаву TiAl, не були добре вирішені, особливо процес гарячої прокатки легко зламати, що робить виробництво великого розміру та високоякісного листа дуже складним. Таким чином, підготовка зносостійкої пластини зі сплаву TiAl стала однією з важливих тем досліджень у галузі сплаву TiAl.
Згідно з наявними результатами досліджень, більшість із наступних методів використовуються для покращення труднощів формування зносостійкого листа зі сплаву TiAl у процесі прокатки:
1, контроль якості матеріалу перед прокаткою суворіший;
2, використання спеціальної технології прокатки конверта для прокатки, суворий дизайн процесу конверта;
3, в зоні + двофазна для прокатки, між проходами для повернення в пічний нагрів;
4, ретельно виберіть швидкість прокатки та пройдіть деформацію;
5, уникайте окислення пластини під час процесу прокатки. Але фактичні результати показують, що важко виготовити зносостійку плиту великого розміру зі сплаву TiAl шляхом прокатки, навіть якщо параметри процесу ретельно контролюються.
Дослідники успішно підготували зносостійку пластину зі сплаву TiAl розміром 700 мм * 200 мм * 2 мм за технологією майже ізотермічної прокатки та досягли хороших результатів.
1. Композиція оптимізації дизайну
Виявлено, що додавання великої кількості специфічних фазостабілізуючих елементів (таких як V, Cr, Mn, Mo) і невеликої кількості елементів, що очищають зерно (таких як Y, B, C) до сплаву TiAl може покращити його ефективність термічної обробки. значно краще, ніж традиційний сплав TiAl. Після такої оптимізації складу напруга течії при високій температурі сплаву зменшується, здатність до деформації при високій температурі покращується, а дефекти, такі як тріщини, нелегко виникають у процесі гарячої обробки. За фазовим складом сплав в основному містить фазу і фазу. Після термічної обробки мікроструктуру та фазовий склад сплаву TiAl можна контролювати, що сприяє регулюванню механічних властивостей при кімнатній температурі та високій температурі. Номінальний склад сплаву, який використовується Харбінським технологічним інститутом, становить Ti-43Al-9VY (атомний відсоток). Сировиною є губчастий TiAl і високочистий Al, а іншими доданими елементами є проміжні сплави доданого металу та Al.
По-друге, покращити маршрут процесу
Застосовується майже ізотермічний процес прокатки. Злиток плавиться у вакуумній дуговій плавильній печі з витратним електродом після змішування інгредієнтів відповідно до проекту. Злиток був гомогенізований відпалом (900 градусів / 48 год) і гарячим ізостатичним пресуванням. Гарячий ізостатичний тиск використовує газ Ar як захисну атмосферу та заповнює газ Ar під час нагрівання до 170 МПа. Після витримування при 1250 градусів протягом 4 годин його повільно охолоджують у печі. Температура першого кування становить 1200 градусів, а загальна деформація перевищує 85%. Після кування матеріал відпалюється при 900 градусах протягом 48 годин; Потім його покривають нержавіючою сталлю та розкочують у пластини при температурі, близькій до ізотермічної, на гарячому млині. Основні параметри процесу плакованої прокатки такі: температура відкриття 1200 градусів, швидкість прокатки<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70%. Після прокатки піч охолоджується до 400 ~ 500 градусів і охолоджується повітрям до кімнатної температури.
Результати показують, що підготовлена зносостійка пластина зі сплаву TiAl має рівномірну деформацію, відсутність тріщин та інших дефектів якості, що вказує на хорошу продуктивність гарячої обробки.
