Estructura metalográfica y propiedades mecánicas de la losa de titanio GR5.

Con la mejora de los productos aeroespaciales nacionales, la demanda de placas de titanio de aleación de titanio Ti6Al4V está aumentando, lo que también impone requisitos cada vez más altos sobre sus diversas propiedades mecánicas y formabilidad. Las losas de titanio de gran tamaño y alta calidad son la clave para preparar con éxito placas de titanio de gran tamaño de aleación de titanio Ti6Al4V. Los investigadores estudian principalmente las diferencias microestructurales en diferentes zonas de deformación de losas anchas, con el objetivo de mejorar la madurez de la preparación y la estabilidad de la producción en masa de losas de grano fino de aleación de titanio Ti6Al4V, y prepararse para el posterior laminado de losas anchas de grano fino de alta calidad. . Las placas anchas de titanio sientan las bases de la organización.

La aleación de titanio Ti6Al4V (grado nacional GR5) tiene resistencia a temperatura ambiente moderada y alta temperatura, buena resistencia a la fluencia y estabilidad térmica, alto rendimiento a la fatiga y resistencia al crecimiento de grietas (en agua de mar), así como buena tenacidad a la fractura y estabilidad térmica. Resistencia a la corrosión por tensión salina, adecuada para moldear utilizando diversos métodos de procesamiento a presión y utilizando diversos métodos de procesamiento mecánico y de soldadura. Como material general, la aleación de titanio Ti6Al4V se ha utilizado ampliamente en la industria aeroespacial y civil. Para la prueba se seleccionaron lingotes de gran tamaño fabricados industrialmente de aleación de titanio Ti6Al4V. Fundido 3 veces en un horno de arco consumible al vacío. Después del pelado, se tomaron muestras de las partes superior, media e inferior del lingote para analizar la composición química. El valor promedio de los datos de medición de las tres muestras es (fracción de masa, %): Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, balance de Ti. Se puede ver que los elementos componentes principales Al y V y los elementos de impureza Fe y O en el lingote de gran tamaño de grado industrial de aleación de titanio Ti6Al4V tienen buena uniformidad de contenido y no hay segregación, lo que cumple con los requisitos de uniformidad de composición del acero de alta aleación. Tableros de gran formato y alta calidad.
El lingote de acero se forja en una losa mediante un proceso de forjado sin recalcado con múltiples fuegos. El equipo de forja es una máquina de forja rápida de 45 MN. El tamaño de la losa terminada después de la forja es de 150 mm × 1060 mm × 1500 mm. Corte la placa a lo largo de la sección transversal a unos 100 mm del borde de la placa, observe la estructura lateral de bajo aumento de la placa y clasifíquela según el estándar GJB2505A-2008. Tome muestras metalográficas y muestras de tracción de diferentes posiciones de la losa de titanio según sea necesario. La estructura metalográfica es inspeccionada y clasificada según el estándar GJB1538A-2008. Las piezas en bruto de probetas de tracción cortadas se trataron térmicamente. El proceso de tratamiento térmico es de 810 grados/1,5 h/AC. Las muestras de tratamiento térmico cumplen con el estándar GB/T228-2008.

(1) Las propiedades de tracción a temperatura ambiente de diferentes partes de la losa de titanio cumplen con los requisitos del índice y son relativamente ricas. La resistencia a la tracción es más de 100 MPa mayor que los requisitos estándar, el límite elástico es más de 87 MPa mayor que el valor estándar y el alargamiento y la contracción del área también tienen un cierto margen. Los datos medidos del índice de resistencia tienen la dispersión más pequeña y la diferencia del índice de alargamiento es pequeña, lo que indica que el proceso de forjado logra un buen control sobre la uniformidad de la formación de la losa.
(2) La estructura transversal de bajo aumento de la losa de titanio es un cristal borroso, lo que indica que la forja tiene buena permeabilidad de forjado, los granos están completamente rotos y el grado de refinamiento estructural es alto.
(3) La microestructura transversal de la losa de titanio es principalmente una estructura equiaxial, y el tamaño promedio del primario en el centro de la losa es ligeramente mayor que el de otras partes. La razón de la diferencia estructural es que la deformación del núcleo de la losa es menor que la de otras partes y el grado de fragmentación del grano es relativamente bajo. La microestructura longitudinal de la losa de titanio está dominada por largas tiras de primario. Las líneas de corriente del metal a lo largo de las direcciones de deformación y alargamiento son obvias, los granos son finos y uniformes y la consistencia de la estructura en cada posición de muestreo es buena.