एनीलिंग के माध्यम से टीसी4 टाइटेनियम मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना और गुणों में सुधार
कम घनत्व, उच्च विशिष्ट शक्ति और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध जैसे लाभों के कारण टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, रसायन और समुद्री उद्योगों में उपयोग किया जाता है।टीसी4टाइटेनियम मिश्र धातु में 6% चरण स्थिरीकरण तत्व अल और 4% चरण स्थिरीकरण तत्व वी होता है, जो टीआई {7% अल- वी प्रणाली के विशिष्ट + दोहरे चरण ताप {66 मजबूत टाइटेनियम मिश्र धातु से संबंधित है। इसमें अच्छे यांत्रिक गुण और प्रक्रियात्मकता है, और इसे अर्ध-तैयार उत्पादों जैसे बार, प्रोफाइल, शीट और फोर्जिंग में संसाधित किया जा सकता है, जो लोगों द्वारा तेजी से पसंद किया जा रहा है।
वर्तमान में, घरेलू अनुसंधान मुख्य रूप से TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु के उच्च तापमान गुणों, रेंगने वाले गुणों और थर्मल स्थिरता पर केंद्रित है, लेकिन उचित गर्मी उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से इसके व्यावहारिक प्रदर्शन को अनुकूलित करने पर अभी भी अपेक्षाकृत कम शोध है। यह पेपर टीसी4 टाइटेनियम मिश्र धातु शीटों को विभिन्न ताप उपचार प्रक्रियाओं के अधीन करके सामग्री की सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों पर ताप उपचार प्रक्रियाओं के प्रभाव का अध्ययन करता है, जिसका महत्वपूर्ण सैद्धांतिक और व्यावहारिक महत्व है।
सबसे पहले, टाइटेनियम स्पंज, उच्च शुद्धता वाले एल्युमीनियम (99.99%), और एल्युमीनियम वैनेडियम मिश्र धातु को विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी और आर्गन संरक्षण के तहत वैक्यूम पानी में ठंडा तांबे के क्रूसिबल गैर-उपभोज्य आर्क भट्टी में पिघलाया गया। पिघलने के बाद मिश्र धातु की संरचना (द्रव्यमान अंश द्वारा,%) थी: 6.29Al, 4.14V, 0.029Fe, 0.023C, 0.19O, शेष Ti था। नमूनों की रासायनिक संरचना की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, टीसी4 टाइटेनियम मिश्र धातु की छड़ों को ट्रिपल रीमेल्टिंग और 3 मिमी की मोटाई के साथ टाइटेनियम शीट में रोल करके तैयार किया गया था, इसके बाद 4 घंटे के लिए 650 डिग्री पर तनाव राहत दी गई थी। इसके बाद, एनील्ड शीटों को माइक्रोस्ट्रक्चर अवलोकन नमूनों और तन्य परीक्षण नमूनों में संसाधित किया गया, और निम्नलिखित तीन अलग-अलग गर्मी उपचार प्रक्रियाओं के अधीन किया गया:
1. एनीलिंग उपचार: 790 डिग्री × 3 घंटे, फर्नेस कूलिंग।
2. समाधान शमन: 980 डिग्री × 1 घंटा, पानी ठंडा करना।
3. समाधान उम्र बढ़ने: 980 डिग्री × 1 घंटा, जल शीतलन + 580 डिग्री × 8 घंटे, भट्टी शीतलन।
ताप उपचार के बाद सभी नमूनों को सूक्ष्म संरचना विश्लेषण और तन्यता संपत्ति परीक्षण के अधीन किया गया।
टीसी4 टाइटेनियम मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना और गुणों पर ताप उपचार का प्रभाव
1. एनीलिंग उपचार
एनीलिंग के बाद, सामग्री के दोनों चरणों में पुन: क्रिस्टलीकरण होता है। चरण का पुन: क्रिस्टलीकरण होता है, जिसमें विकृत मैट्रिक्स में बहुभुज छोटे दाने अवक्षेपित होते हैं; पुनर्क्रिस्टलीकृत -चरण द्वितीयक -चरण को अवक्षेपित करता है। अंतिम माइक्रोस्ट्रक्चर एक समग्र समान माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ, चरण परिवर्तन के मैट्रिक्स पर समान रूप से वितरित एक -चरण प्रस्तुत करता है। एनीलिंग से आंतरिक तनाव समाप्त हो जाता है, प्लास्टिसिटी और माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता में सुधार होता है, लेकिन ताकत और कठोरता में कमी आती है।
2. समाधान शमन
समाधान शमन के बाद, {{0}लैमेला का पहलू अनुपात काफी कम हो जाता है, सीधे -लैमेला मुड़ जाते हैं, और निरंतर -चरण इंटरफ़ेस नष्ट हो जाता है, जिससे लैमेलर या टोकरी {{3}बुनाई -चरण बनता है। उच्च तापमान वाले क्षेत्र से तेजी से ठंडा होने के कारण, चरण के पास पूरी तरह से {{8} चरण में बदलने के लिए पर्याप्त समय नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप मेटास्टेबल चरण का निर्माण होता है। कमरे के तापमान पर, माइक्रोस्ट्रक्चर में मुख्य रूप से मार्टेंसिटिक '' और मेटास्टेबल चरण होते हैं, जो बढ़ी हुई ताकत और कठोरता दिखाते हैं, लेकिन लचीलेपन में महत्वपूर्ण कमी दिखाते हैं।
3. समाधान उम्र बढ़ने
समाधान की उम्र बढ़ने के बाद, कुछ मार्टेंसिटिक '' और मेटास्टेबल - चरण विघटित हो जाते हैं, स्थिर बिखरे हुए {{1} चरण और - चरण में परिवर्तित हो जाते हैं। एनीलिंग की तुलना में, उम्र बढ़ने के बाद ताकत और कठोरता में और सुधार होता है, लेकिन लचीलापन थोड़ा कम हो जाता है। व्यापक विश्लेषण के माध्यम से, समाधान उम्र बढ़ने की प्रक्रिया टाइटेनियम मिश्र धातु के व्यापक गुणों में सुधार करती है।
निष्कर्ष
विभिन्न ताप उपचार प्रक्रियाओं के माध्यम से TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु शीट पर शोध से पता चलता है कि:
● एनीलिंग उपचार से प्लास्टिसिटी और माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता में सुधार हो सकता है, लेकिन ताकत और कठोरता कम हो जाती है।
● समाधान शमन से ताकत और कठोरता में काफी सुधार होता है, लेकिन लचीलापन काफी कम हो जाता है।
● समाधान उम्र बढ़ने से, कुछ हद तक ताकत, कठोरता और लचीलापन की आवश्यकताओं को संतुलित किया जाता है, जिससे सामग्री के व्यापक गुणों में काफी सुधार होता है।
टीसी4 टाइटेनियम मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों को अनुकूलित करने, एयरोस्पेस जैसे उच्च प्रदर्शन वाले क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोग के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए ताप उपचार प्रक्रियाओं का उचित चयन बहुत महत्वपूर्ण है।
