Gr9 (Ti-3Al-2,5V) titanium qotishmasi TC4 qotishmasini iterativ optimallashtirish natijasida olingan, past-alyuminiy ekvivalentiga yaqin- turdagi titanium qotishmasidir. U mukammal yuqori va past haroratli mexanik xususiyatlarga, korroziyaga chidamliligiga, sovuq va issiq ish plastisiyasiga ega, shu bilan birga barqaror va ishonchli shakllanuvchanlik va payvandlash qobiliyatini namoyish etadi. Bu yuqori darajadagi engil quvurlar uchun-asosiy materialdir. Keng qamrovli ishlash afzalliklari tufayli Gr9 titanium qotishma quvurlari aero-dvigatellar uchun gidravlik yonilg'i liniyalari, yuqori darajadagi sport uskunalari, neft burg'ulash korpusi va issiqlik almashinuvi quvurlari kabi asosiy sohalarda keng qo'llaniladi, bu erda materialning bir xilligi, mikro tuzilmaning barqarorligi va shakllanish mustahkamligi uchun juda yuqori jarayon talablari qo'yiladi.
Gr9 titanium qotishma quvurlar partiyasini sovuq prokatda ishlab chiqarish jarayonida quvurlar PH70mm×8mm dan PH55mm×6mm gacha yupqalashtirilganda-boʻylama boʻylama yoriqlar paydo boʻldi. Yoriqlar trubka tanasining bo'ylama yo'nalishi bo'ylab lokal ravishda to'plangan bo'lib, naycha yuzasida aniq chizishlar, zarbalar yoki boshqa tashqi zararlar bo'lmagan. Yoriqlar trubaning devoriga to'liq kirib, to'g'ridan-to'g'ri quvurlarning 60% parchalanishiga olib keldi, bu ishlab chiqarish jarayoniga va tayyor mahsulotning malaka darajasiga jiddiy ta'sir ko'rsatdi. Qusurning asosiy sababini aniq aniqlash va partiyani yorilish muammosini hal qilish uchun ushbu tadqiqot Gr9 quvurlarining sovuq haddeleme yorilish mexanizmini chuqur tahlil qilish va maqsadli jarayonni optimallashtirish echimlarini ishlab chiqish uchun komponentlar tahlili, metallografik kuzatish, sinish morfologiyasi tahlili va mikroqattiqlikni taqqoslash kabi tizimli tajribalar o'tkazdi.
Ushbu tajribada quvurning yorilgan va buzilmagan joylaridan bir nechta namunalar to'plangan. Kimyoviy tarkibi ICP toʻliq{1}}toʻgʻridan-toʻgʻri spektr-oʻqish spektrometri va TC-600 kislorod va azot analizatori yordamida tahlil qilindi. Bir vaqtning o'zida bo'ylama va ko'ndalang metallografik namunalar tayyorlandi va gidroflorik kislota, nitrat kislota va suvga asoslangan oqartirgich yordamida metallografik qirqish amalga oshirildi. Matritsa tuzilishidagi farqlar optik mikroskop yordamida kuzatildi. Skanerli elektron mikroskop yordamida yoriq sinishi yuzasining mikro tuzilishi kuzatildi va nuqsonlarning asosiy sabablarini har tomonlama aniqlash uchun mikroqattiqlik tekshirgich yordamida har ikki turdagi namunalarda ko'p nuqtali qattiqlikni taqqoslash sinovi o'tkazildi.
Tarkibiy tahlil yoriq namunalarida normadan tashqari temir miqdori va kislorod miqdori standartning yuqori chegarasiga yaqinlashib, material xususiyatlarining o'zgarishiga sezilarli darajada yordam beradigan anormalliklarni aniqladi. Metallografik tahlil shuni ko'rsatdiki, trubaning buzilmagan joylari bir xil va barqaror standart tenglashtirilgan tuzilishga ega bo'lib, muntazam don tuzilishi va yaxshi mikro tuzilma konsistensiyasiga ega; biroq, darz ketgan joylar ko‘ndalang yo‘nalishda -fazaning g‘ayritabiiy boyitilishini va bo‘ylama yo‘nalishda sezilarli darajada qo‘polroq donalarni ko‘rsatdi, bu Widmanstätten strukturasini o‘zgartirish tendentsiyasini ko‘rsatdi va mikrotuzilmaning bir xilligi keskin yomonlashdi.
Singan sirtini mikroskopik kuzatish shuni tasdiqladiki, trubaning yorilishi odatdagi donalararo mo'rt sinish bo'lib, plastik deformatsiya xususiyatlariga ega bo'lmagan, bu jarayon{0}}ichki mikrotuzilmaning notekisligi natijasida yuzaga kelgan yorilishdan dalolat beradi. Qattiqlik sinovi nuqsonni yana bir bor tasdiqladi, bu yoriq hududdagi o'rtacha Vickers qattiqligi normal matritsadan 15% yuqori ekanligini ko'rsatdi, mahalliylashtirilgan qotib qolgan hududlarni hosil qildi va quvurda dumaloq deformatsiyaga notekis qarshilik ko'rsatdi.
Keng qamrovli eksperimental ma'lumotlarning tahlili quvurlarda partiyaning yorilishining asosiy sababini aniqladi: Gr9 qotishmasini eritish va quyish bosqichida temir mixlar qotishma elementlari uchun doping agenti sifatida ishlatilgan. Shu bilan birga, aralashtirish jarayonida temir mixlarni bir xilda tarqatib bo'lmaydi, buning natijasida eritish elektrodlarida temir notekis taqsimlanadi. Bu oxir-oqibat quyma ichidagi temirning mahalliy segregatsiya nuqsonlariga olib keldi. Bu ajratilgan joylar materialning qattiqligi va deformatsiyaga chidamliligini sezilarli darajada oshirib, mahalliy qattiqlashtirilgan bloklarni hosil qildi. Keyinchalik sovuq haddeleme va yuqori plastik deformatsiyalar paytida, qotib qolgan joylar oddiy matritsaning deformatsiya qobiliyatiga mos kelmadi, bu esa bir xilda chiqarilishi mumkin bo'lmagan stress kontsentratsiyasini keltirib chiqardi. Bu oxir-oqibat don chegaralari bo'ylab mo'rt yorilishlarga olib keldi va uzunlamasına kirib boruvchi yoriqlar hosil qildi.
Jarayondagi nuqsonning asosiy sababini bartaraf etish uchun ishlab chiqarish oxirida jarayonning aniq modifikatsiyalari amalga oshirildi. Qotishmalarni ishlab chiqarish tizimi optimallashtirildi, temir mixlarning to'g'ridan-to'g'ri qo'shilishi bartaraf etildi va qotishma elementlarning bir xil aralashishi va barqaror eritilishiga erishish uchun uni TiFe va VAlFe master qotishmalari bilan almashtirildi. Jarayonni optimallashtirish va ommaviy prokat ishlab chiqarishni tekshirishdan so'ng, Gr9 titanium qotishma quvurlari endi uzunlamasına yorilish va mahalliy mo'rt sinish kabi nuqsonlarni ko'rsatmadi. Quvurning mikro tuzilishi bir xil edi, o'lchamlari barqaror edi va shakllanishning malaka darajasi sezilarli darajada yaxshilandi, bu nuqson sabablarini tahlil qilishning to'g'riligini va tuzatish jarayonining samaradorligini to'liq tasdiqladi.
Gr9 quvurlarining sovuq prokat kreking jarayoni bo'yicha ushbu tadqiqot qotishmalarning notekis taqsimlanishi va elementlarni ajratishning titanium qotishma quvurlarining hosil bo'lish sifatiga halokatli ta'sirini aniq ko'rsatdi. Nozik titanium qotishma quvurlarini ishlab chiqarishda eritishning bir xilligi, nopoklik elementlarini nazorat qilish va mikro tuzilmaning barqarorligi sovuq haddeleme sifatini nazorat qilishning asosiy kalitlari hisoblanadi. Oraliq qotishmalarni yig'ish jarayonini optimallashtirish orqali elementlarni ajratish, g'ayritabiiy mikrostruktura va notekis qattiqlik kabi nuqsonlarni manbadan chetlab o'tish mumkin, bu Gr9 quvurlarini sovuq prokatda mo'rt yorilish muammosini to'liq hal qiladi.
Ushbu tadqiqot Gr9 titanium qotishma quvurlarini standartlashtirilgan, katta{0}}miqyosdagi va yuqori-prokat ishlab chiqarish uchun muhim nazariy yordam beradi, titanium qotishmalarini eritish va plastmassani shakllantirish jarayonlarini boshqarish tizimini samarali takomillashtiradi va atrokimyoviy va yuqori sifatli titanium quvurlari sifati va samaradorligini oshirish uchun muhim muhandislik amaliy ahamiyatiga ega. uskunalar.