TB18 टाइटेनियम मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना पर BASCA ताप उपचार का प्रभाव

टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च विशिष्ट शक्ति, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध आदि के फायदे हैं, और इसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और जहाज निर्माण आदि में उपयोग किया गया है। टीबी 18 टाइटेनियम मिश्र धातु एक नए प्रकार का उप-स्थिर टाइटेनियम मिश्र धातु है जिसे यूनाइटेड द्वारा डिजाइन और विकसित किया गया है। हाल के वर्षों में चीन के एयरोस्पेस संरचनात्मक घटकों के विकास के लिए राष्ट्र विश्वविद्यालय और वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान। BT22, Ti{3}} और अन्य टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में, मिश्र धातु में बेहतर कठोरता और अधिक उत्कृष्ट गर्म कार्यशीलता है, 1300MPa से अधिक की गर्मी उपचार शक्ति के बाद बड़े आकार की सलाखों के उत्पादन के साथ इसमें अभी भी उत्कृष्ट कठोरता (KIC से अधिक) है या 60 एमपीए-एम1/2 के बराबर), विशेष रूप से विमान लैंडिंग गियर, क्रॉसबीम और विमानन उद्योग के अन्य महत्वपूर्ण असर वाले हिस्सों के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त।
उच्च गति की दिशा में एयरोस्पेस वाहनों के विकास के साथ, न केवल टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ताकत के स्तर को बढ़ाने की आवश्यकता है, बल्कि टाइटेनियम मिश्र धातुओं की कठोरता ने भी उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाया है, अर्थात, टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ताकत में सुधार करते हुए, क्रूरता को उच्च स्तर पर बनाये रखना चाहिए। + ताप उपचार की तुलना में, ताप उपचार अनाज की सीमाओं के अस्तित्व के कारण अव्यवस्था की गति में बाधा उत्पन्न करेगा, जिससे मिश्र धातु मजबूत होगी। साथ ही, इंट्राक्रिस्टलाइन लैमेलर संगठन में बड़ी संख्या में इंटरलेस्ड लैमेलर समूहों के अस्तित्व के कारण, इन समूहों के माध्यम से दरारें अभिविन्यास बदल देंगी, जिसके परिणामस्वरूप दरार पथ टेढ़े-मेढ़े हो जाएंगे, शाखाएं अधिक बढ़ जाएंगी, कुल लंबाई बढ़ जाएगी, टूटने की घटना होगी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इस प्रकार मिश्र धातु में फ्रैक्चर क्रूरता अधिक होती है। इसलिए, गर्मी उपचार उच्च शक्ति प्राप्त करते हुए टाइटेनियम मिश्र धातु को उत्कृष्ट फ्रैक्चर क्रूरता बना सकता है, जो टाइटेनियम मिश्र धातु की ताकत और कठोरता के बीच विरोधाभास को हल करने का एक प्रभावी तरीका है। सॉलिड सॉल्यूशन स्लो कूलिंग एजिंग (BASCA) हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया उच्च शक्ति वाले टाइटेनियम मिश्र धातु की पतली दीवार वाले एयरोस्पेस संरचनात्मक भागों के लिए एक प्रकार की हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया है, जो क्षति की संवेदनशीलता को कम करती है और उन्हें उच्च शक्ति और उच्च कठोरता प्राप्त कराती है।
इस प्रयोजन के लिए, उपयुक्त सुदृढ़ीकरण ताप उपचार प्रक्रिया के विकास के लिए आधार प्रदान करने की दृष्टि से, TB18 टाइटेनियम मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों पर BASCA ताप उपचार के प्रभाव की जांच की गई।
(1) धीमी शीतलन स्थितियों के तहत ठोस समाधान के चरण क्षेत्र में टीबी18 टाइटेनियम मिश्र धातु बार, अनाज सीमाओं और इंट्राक्रिस्टलाइन वर्षा में चरण, इंट्राक्रिस्टलाइन चरण एक बिंदु या छोटी सुई है, अनाज सीमा चरण मूल रूप से पतली फिल्म में एम्बेडेड है अनाज की सीमाएँ. शीतलन दर का अनाज सीमा पर चरण पर अधिक प्रभाव पड़ता है, जब शीतलन दर 1 डिग्री / मिनट होती है, तो अनाज सीमा पर चरण एक लेंस की तरह अनाज सीमा पर असंतत वर्षा के साथ होता है, जो एक "हार" संगठन बनाता है। जैसे-जैसे शीतलन दर कम होती जाती है, अनाज सीमा चरण की वर्षा अधिक से अधिक होती है और एक दूसरे से समग्र रूप से जुड़ी होती है, और धीरे-धीरे एक सतत तरंग की तरह मोटे हो जाती है।
(2) टीबी18 टाइटेनियम मिश्र धातु बार में उम्र बढ़ने को मजबूत करने वाला प्रभाव अच्छा होता है, ठोस समाधान उम्र बढ़ने के उपचार से 400-500एमपीए की ताकत में सुधार हो सकता है। अनाज सीमा चरण के गठन का धीमा ठंडा होना मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी, कठोरता के लिए प्रतिकूल है। शीतलन दर के धीमे होने के साथ, मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी और कठोरता कम हो जाती है, विशेष रूप से फ्रैक्चर कठोरता 86 से काफी कम हो जाती है। वायु शीतलन के बाद 9 एमपीए-एम1/2 से 57.8एमपीए-एम1/2 तक। 0.25 डिग्री/मिनट पर धीमी गति से ठंडा होने की स्थिति, जो इंगित करती है कि मिश्र धातु की फ्रैक्चर कठोरता में अनाज सीमा चरण के प्रति उच्च संवेदनशीलता है।
(3) BASCA ताप उपचार प्रक्रिया का उपयोग TB18 टाइटेनियम मिश्र धातु को 8% की वृद्धि और 1300 के करीब तन्य शक्ति के स्तर पर 80 MPa-m1/2 से अधिक की फ्रैक्चर कठोरता के साथ उत्कृष्ट समग्र प्रदर्शन प्राप्त करने में सक्षम बनाता है। एमपीए.