Analiza caracteristicilor de performanță și a procesului de topire a aliajului de titan Ta1
Ca material reprezentativ al titanului pur industrial, aliajul de titan Ta1 are proprietăți generale excelente, inclusiv o bună rezistență la coroziune, rezistență specifică ridicată și durabilitate bună. Pe baza caracteristicilor și a factorilor care influențează durabilitatea aliajului de titan Ta1, influența procesului de topire asupra performanței sale este discutată în detaliu.
1. Factoristici ale proprietăților de anduranță ale aliajului de titan TA1
Proprietățile de rezistență ale aliajului de titan TA1 sunt un aspect important al proprietăților sale materiale, inclusiv rezistența la tracțiune, rezistența la randament și rezistența la oboseală. În general, la temperatura camerei, rezistența la tracțiune a aliajului de titan TA1 este 240-340 MPA, rezistența la randament este de aproximativ 180-275 MPA, alungirea este 20-35%. În mediile cu temperaturi ridicate, rezistența la rezistență a materialelor scade semnificativ, mai ales atunci când temperatura depășește 400 de grade.
Puterea de ruptură a aliajului de titan TA1 scade treptat sub sarcină pe termen lung. Conform datelor experimentale, rezistența la ruptură a aliajului de titan TA1 după 1000 de ore este de aproximativ 200 MPa la 200 de grade, dar doar 120 MPa la 400 de grade, arătând că rezistența la ruptură scade, în mod evident, odată cu creșterea temperaturii.
Performanță de fluaj la temperaturi ridicate: comportamentul fluier al aliajului de titan Ta1 are, de asemenea, un impact semnificativ asupra proprietăților sale de lungă durată. La 5 0 0 grade, rata de fluaj atinge mai mult de 0,02%\/oră, ceea ce este mult mai mare decât rata de fluaj la temperatura camerei. Această caracteristică a fluajului de temperatură ridicată limitează aplicarea aliajului de titan Ta1 în părți structurale la temperaturi înalte.
2. Efectul procesului de topire asupra proprietăților aliajului de titan Ta1
Performanța aliajului de titan Ta1 este afectat în mare măsură de procesul său de topire. Diferite procese de topire afectează în mod direct compoziția chimică, structura organizațională și proprietățile mecanice ale aliajului.
Procesul de topire a arcului consumabil (VAR) în vid
Procesul de topire plasmatică (PAM)
Procesul de topire a fasciculului de electroni (EBM)
3. Efectul elementelor de impuritate asupra proprietăților de anduranță
Elementele de impuritate au efecte semnificative asupra proprietăților de rezistență ale aliajului de titan TA1, în special oxigen, azot și hidrogen.
Efectul conținutului de oxigen: oxigenul există ca element de soluție interstițială în aliaj de titan Ta1, iar conținutul său crește semnificativ puterea aliajului, dar în același timp își reduce ductilitatea. Datele experimentale arată că atunci când conținutul de oxigen crește de la 0. 1% la 0. 3%, rezistența la tracțiune a aliajului de titan TA1 crește de la 300 MPa la 350 MPa, dar alungirea scade de la 30% la 15%.
4. Cerințe ale mediului de topire pentru controlul impurității
Controlul mediului de topire este esențial pentru a reduce conținutul elementelor de impuritate.
Cerințe de vid: În procesele de topire VAR și EBM, vidul este de obicei necesar pentru a ajunge la 10^-3 la 10^-4 PA pentru a reduce eficient conținutul elementelor de gaz din aliaj. Un grad mai mare de vid ajută la reducerea în continuare a conținutului de hidrogen, oxigen și alte elemente, îmbunătățind astfel proprietățile de lungă durată ale aliajului.
Alegerea atmosferei de protecție: în procesul de topire PAM, gazul argon de înaltă puritate este de obicei utilizat ca atmosferă de protecție. Puritatea argonului ar trebui să ajungă mai mult de 99,999% pentru a preveni introducerea de elemente suplimentare de impuritate în timpul procesului de topire.
