Evolución de la microestructura y optimización de propiedades de la lámina laminada en caliente de aleación de titanio TA10

En entornos de servicio extremos, como petroquímicos, construcción naval, ingeniería de energía nuclear y entornos marinos, los materiales se enfrentan a múltiples desafíos, como altas temperaturas, alta presión y fuerte corrosión, que imponen altos requisitos sobre el rendimiento integral de los materiales, especialmente la resistencia a la corrosión. El titanio y las aleaciones de titanio destacan por su baja densidad, alta resistencia, alta tenacidad y excelente resistencia a la corrosión, y se han convertido en materiales clave en estos campos. Sin embargo, aún es necesario mejorar la resistencia a la corrosión de las aleaciones de titanio en determinadas condiciones, como la resistencia a la corrosión mediante la reducción de ácidos y la corrosión por grietas. Por esta razón, se ha desarrollado la aleación de titanio TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni), que está libre de metales raros, tiene una excelente procesabilidad y una excelente resistencia a los ácidos reductores, a las altas temperaturas. corrosión por cloruro y corrosión por grietas, y se utiliza ampliamente en varios campos importantes.
A pesar de las muchas ventajas de la aleación de titanio TA10, su alto costo sigue siendo el principal factor que restringe su amplia aplicación. Esto se debe principalmente al alto costo de las materias primas de las esponjas de titanio, la complejidad del proceso de fusión al vacío múltiple y el largo flujo de procesamiento. Para reducir el costo y mejorar la eficiencia de la producción, el uso de fusión por haz de electrones combinado con tecnología de laminación en caliente para preparar bobinas de tiras de aleación de titanio TA10 se ha convertido en un proceso de producción innovador. Este proceso no sólo acorta significativamente el flujo de procesamiento, sino que también aumenta el rendimiento y reduce el coste total.

Recientemente, la Universidad Tecnológica de Shenyang y el Instituto de Metales de la Academia China de Ciencias y el equipo de investigación de la Industria del Titanio de Yunnan publicaron en la revista "Fundición especial y aleaciones no ferrosas" los últimos resultados de la investigación, una discusión en profundidad sobre el laminado en caliente a 930 grados en la microestructura de la placa de aleación de titanio TA10 y las propiedades mecánicas del impacto a temperatura ambiente. El estudio muestra que el proceso de laminación en caliente refina eficazmente la microestructura de la aleación de titanio TA10, formando una estructura compleja compuesta de matriz, partículas de Ti2Ni en los límites de los granos y partículas de fase fina distribuidas de forma difusa dentro de la matriz. Esta característica de microestructura no solo mejora la resistencia a la corrosión del material, sino que también hace que sus propiedades mecánicas muestren una fuerte anisotropía, especialmente en la dirección transversal, el módulo de Young, el límite elástico y la resistencia a la tracción son mejores que en la dirección de laminación.
Descripción general de la metodología de investigación:
Preparación del material: las placas de aleación de Ti-0.3Mo-0.8Ni se fundieron en un horno de lecho frío con haz de electrones, seguido de un tratamiento de oxidación y precalentamiento a 930 grados para su conservación, y finalmente se laminaron en placas. con un espesor de 3 mm mediante laminador en caliente de 1450 mm.
Análisis de microestructura: utilizando un microscopio metalúrgico, un microscopio electrónico de barrido y un microscopio electrónico de transmisión, combinados con el análisis elemental EDS, se observó y analizó en detalle la microestructura de las placas fundidas y laminadas.
Prueba de propiedades mecánicas: prepare muestras de tracción de acuerdo con métodos estándar y pruebe las propiedades mecánicas a temperatura ambiente en la máquina electrónica de prueba de tracción, incluido el límite elástico, la resistencia a la tracción y otros indicadores clave.
Aspectos destacados de los resultados de la investigación:
El proceso de laminación en caliente mejora significativamente la microestructura de la aleación de titanio TA10, refina los granos y promueve la distribución difusa de las partículas de fase.
La lámina laminada tiene excelentes propiedades mecánicas transversales, lo que proporciona un fuerte soporte para la aplicación del material en diferentes direcciones.
El estudio revela la conexión intrínseca entre la microestructura y las propiedades mecánicas, lo que proporciona una base científica para una mayor optimización y aplicación de la aleación de titanio TA10.
En resumen, el estudio de la evolución de la microestructura y la optimización de las propiedades de la lámina laminada en caliente de aleación de titanio TA10 no solo proporciona una nueva idea para la preparación de materiales de aleación de titanio de bajo costo y alta eficiencia, sino que también sienta una base sólida para la mejora de el rendimiento integral del material en el entorno de servicio extremo.