Proceso de tratamiento térmico de la placa de aleación de titanio Β21s

Se ha descubierto que la aleación de titanio Β21s no sólo tiene una excelente resistencia a la oxidación, sino que también la resistencia a la corrosión de esta aleación mejora en uno o dos órdenes de magnitud en comparación con la aleación de titanio ordinaria. La aleación tiene buena plasticidad a temperatura ambiente en estado de solución sólida, por lo que tiene buenas propiedades de trabajo en frío y en caliente y puede usarse para procesar productos de chapa metálica aeroespacial. Los principales elementos estabilizadores de la aleación son el molibdeno y el renio de alto punto de fusión, lo que hace que la aleación tenga una buena resistencia a la oxidación y pueda usarse para fabricar piezas para uso a largo plazo en ambientes de alta temperatura de hasta 500 grados. En la actualidad, Estados Unidos ha utilizado placas de aleación de titanio 21s para fabricar piezas de góndola de motores de aviones Boeing 777, así como piezas de alta temperatura del transbordador espacial y materiales compuestos de titanio. Sin embargo, no se ha informado sobre el sistema de tratamiento de solución sólida para la formación de placas y el sistema de envejecimiento utilizado para las piezas.

En vista de esto, los investigadores estudiaron los efectos de diferentes temperaturas de solución sólida en la microestructura y las propiedades mecánicas a temperatura ambiente de placas de aleación de titanio 21s, y seleccionaron diferentes temperaturas de envejecimiento para estudiar los efectos de las temperaturas de envejecimiento en las propiedades mecánicas a temperatura ambiente y a altas temperaturas. de placas de aleación de titanio 21s. Hoja de aleación de titanio 21s.

La esponja de titanio primaria, los granos de aluminio, la aleación intermedia de aluminio, germanio, la aleación intermedia de titanio y molibdeno y otras materias primas se mezclan, prensan y sueldan de manera homogénea en electrodos de autoconsumo, y se funden tres veces en un horno de arco eléctrico de autoconsumo al vacío de 1000 kg para producir 21s. . Los lingotes terminados de aleaciones de titanio y las composiciones químicas de los lingotes cumplen con los requisitos de la norma estadounidense ASTM B265. Los lingotes se calientan en la región de la fase - y luego se forjan en la región de la fase (+) para formar losas con dimensiones de 60 mm x 400 mm x 600 mm. A continuación, el desbaste se lamina en caliente en la zona de la fase (+) hasta un espesor de 6 mm. Finalmente, las losas se laminaron en frío hasta un espesor de 2 mm y se probaron después de decapado y limpieza de la superficie. Se seleccionaron cuatro temperaturas de solución sólida (800, 815, 830 y 845 grados × 10 min, enfriamiento por aire) y tres temperaturas de envejecimiento (550, 600 y 680 grados × 8 h, enfriamiento por aire) para estudiar la temperatura y el envejecimiento de la solución sólida. El efecto de la temperatura sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la placa de aleación de titanio 21s. Los resultados de la prueba son los siguientes:

(1) Placa de aleación de titanio 21s en solución sólida a alta temperatura; con el aumento de la temperatura de la solución sólida, la resistencia de la solución sólida disminuye y la plasticidad aumenta.

(2) La solución sólida y las propiedades mecánicas de envejecimiento de la lámina de aleación de titanio 21s tienen una gran relación con la selección de la temperatura de envejecimiento. A medida que aumenta la temperatura de envejecimiento, la resistencia al envejecimiento de la aleación disminuye y aumenta la plasticidad.

(3) La lámina de aleación de titanio 21s puede obtener la plasticidad de procesamiento a temperatura ambiente requerida después de una solución sólida a 845 grados. Después de envejecer a 600 grados, la resistencia a la tracción a temperatura ambiente puede alcanzar más de 1200 MPa y el alargamiento se puede mantener en más del 10 %. Mientras tanto, su resistencia a la tracción a altas temperaturas de 500 grados puede alcanzar más de 700 MPa.