Pregătirea plăcii rezistente la uzură din aliaj TiAl a fost depășită
Proporția de aliaj TiAl este mai mică de jumătate din cea a aliajului pe bază de nichel, iar temperatura de utilizare poate ajunge la 700 ~ 900 de grade. Aliajul Tial are avantajele greutății ușoare, rezistenței ridicate, rezistenței la coroziune, rezistenței la uzură, rezistenței la temperaturi ridicate etc. și a devenit un material alternativ important în domeniul aviației și aerospațiale. Placa rezistentă la uzură din aliaj TiAl nu este de așteptat să fie utilizată direct ca material structural, ci și ca material preformat pentru formarea superplastică. Aplicarea plăcii rezistente la uzură din aliaj TiAl în structura termică și sistemul de protecție termică a fost inclusă în programul european de cercetare în domeniul transportului aerian, gata pentru a fi utilizată în aeronavele de transport civil de mare viteză și în navele spațiale reutilizabile cu o singură etapă. Totuși, aliajul TiAl este un aliaj refractar și nu este potrivit pentru laminarea la temperaturi înalte. Până acum, problemele existente în tehnologia de preparare a aliajului TiAl nu au fost bine rezolvate, în special procesul de laminare la cald este ușor de spart, ceea ce face ca producția de foi de dimensiuni mari și de înaltă calitate să fie foarte dificilă. Prin urmare, pregătirea plăcilor rezistente la uzură din aliaj TiAl a devenit unul dintre subiectele importante de cercetare în domeniul aliajului TiAl.
Conform rezultatelor cercetării existente, cele mai multe dintre următoarele metode sunt utilizate pentru a îmbunătăți dificultățile de formare a plăcilor rezistente la uzură din aliaj TiAl în procesul de laminare:
1, controlul calității materialului înainte de rulare este mai strict;
2, utilizarea tehnologiei speciale de rulare a plicului pentru rulare, design strict al procesului de plic;
3, în zona + bifazică pentru rulare, între treceri pentru a reveni la încălzirea cuptorului;
4, selectați cu atenție viteza de rulare și treceți deformarea;
5, evitați oxidarea plăcii în timpul procesului de laminare. Dar rezultatele reale arată că este dificil să se producă plăci rezistente la uzură din aliaj TiAl de dimensiuni mari prin rulare, chiar dacă parametrii procesului sunt controlați cu atenție.
Cercetătorii au pregătit cu succes plăci rezistente la uzură din aliaj TiAl cu o dimensiune de 700 mm * 200 mm * 2 mm prin tehnologia de laminare aproape izotermă și au obținut rezultate bune.
1. Design de optimizare a compoziției
Se constată că adăugarea unei cantități mari de elemente de stabilizare a fazei specifice (cum ar fi V, Cr, Mn, Mo) și a unei cantități mici de elemente de rafinare a cerealelor (cum ar fi Y, B, C) la aliajul TiAl poate face performanța de procesare termică a acestuia. semnificativ mai bun decât aliajul tradițional TiAl. După o astfel de optimizare a compoziției, tensiunea de curgere la temperatură ridicată a aliajului este redusă, capacitatea de deformare la temperatură ridicată este îmbunătățită, iar defecte precum fisurile nu sunt ușor de apari în procesul de prelucrare la cald. În ceea ce privește compoziția de fază, aliajul conține în principal fază și fază. După tratamentul termic, microstructura și compoziția de fază a aliajului TiAl pot fi controlate, ceea ce favorizează reglarea proprietăților mecanice la temperatura camerei și la temperatură ridicată. Compoziția nominală a aliajului utilizat de Institutul de Tehnologie Harbin este Ti-43Al-9VY (procent atomic). Materia primă este burete TiAl și Al de înaltă puritate, iar alte elemente adăugate sunt aliaje intermediare de metal adăugat și Al.
În al doilea rând, îmbunătățiți traseul procesului
Se adoptă procesul de laminare aproape izotermă. Lingoul este topit într-un cuptor de topire cu arc cu electrozi consumabili în vid după ce ingredientele sunt amestecate conform designului. Lingoul a fost recoacet omogenizat (900 grade/48h) și presare izostatică la cald. Presiunea izostatică fierbinte adoptă gazul Ar ca atmosferă de protecție și umple gazul Ar în timp ce se încălzește până la 170MPa. După ce a fost ținut la 1250 de grade timp de 4 ore, se răcește lent cu cuptorul. Prima temperatură de forjare este de 1200 de grade, iar deformarea totală este mai mare de 85%. După forjare, materialul este recoacet la 900 de grade timp de 48 de ore; Apoi este acoperit cu oțel inoxidabil și rulat în plăci la o temperatură aproape izotermă pe o moară fierbinte. Principalii parametri ai procesului de laminare cu placare sunt următorii: temperatura de deschidere 1200 de grade, viteza de rulare<0.5m/s, pass deformation of about 10%, pass return time 5~10min, total deformation of >70%. După rulare, cuptorul este răcit la 400 ~ 500 de grade și aerul este răcit la temperatura camerei.
Rezultatele arată că placa rezistentă la uzură din aliaj TiAl preparat are o deformare uniformă, fără fisuri și alte defecte de calitate, ceea ce indică faptul că are performanțe bune la lucru la cald.
