pengaruh Rawatan Penyepuhlindapan ke atas Struktur Mikro dan Sifat Aloi Titanium Ti-55531
Abstrak,
Transformasi 1 Fasa dan Evolusi Mikrostruktur
Penyepuhlindapan mengubah suai komposisi fasa dan morfologi Ti-55531 dengan ketara. Di bawah -suhu transus (~840 darjah ), struktur dwi fasa ( + ) mendominasi. Semasa penyepuhlindapan:
-Fasa Kerpasan: Penyepuhlindapan antara 700–800 darjah menggalakkan nukleasi dan pertumbuhan -mendakan dalam -matriks. Suhu yang lebih tinggi (cth, 750 darjah ) mempercepatkan resapan, membawa kepada -larik kasar (0.5–2 μm), manakala suhu yang lebih rendah (600–700 darjah ) menapis -zarah kepada 100–500 nm .
Penindasan Fasa ω-: Penyejukan pantas selepas penyepuhlindapan menghalang pembentukan fasa isoterma rapuh ω-, meningkatkan kemuluran .
Kasar Bijian: Penyepuhlindapan berpanjangan (>2 jam) pada 800 darjah menyebabkan -pertumbuhan bijirin, mengurangkan-pengukuhan sempadan bijian .
Rajah 1 menggambarkan perkaitan antara suhu penyepuhlindapan dan -saiz lath dalam -aloi Ti.
2 Sifat Mekanikal: Kekuatan, Kemuluran dan Keliatan
Tindak balas mekanikal Ti-55531 dikawal oleh ciri -mendakan:
Kekuatan lwn. Kemuluran Perdagangan-luar:
Penyepuhlindapan pada 720 darjah menghasilkan mendakan -halus, meningkatkan kekuatan tegangan kepada ~1,100 MPa tetapi mengehadkan pemanjangan kepada 8%.
- Larik -kasar (dibentuk pada 780 darjah ) meningkatkan kemuluran (~15% pemanjangan) tetapi mengurangkan kekuatan kepada ~950 MPa .
- Keliatan Patah: Penyepuhlindapan optimum (750 darjah , 1 jam) mengimbangi -taburan saiz, mencapai KICnilai melebihi 60 MPa√m dengan mengurangkan kepekatan tegasan pada / antara muka .
3 Sifat Fungsian: Memori Bentuk dan Keanjalan Super
Ti-55531 mempamerkan tingkah laku ingatan bentuk yang dipengaruhi oleh koheren mendakan disebabkan penyepuhlindapan:
- Penyepuhlindapan pada 650 darjah menapis ″-varian martensit, meningkatkan pemulihan terikan kepada >90% disebabkan ketumpatan terkehel yang rendah .
- Kerpasan berlebihan melebihi 700 darjah mengganggu → ″ transformasi martensit, merendahkan keanjalan super .
4 Peraturan Kecacatan dan Pengoptimuman Proses
Penyepuhlindapan mengurangkan kecacatan yang wujud dalam bahan tambahan-dikilang (AM) Ti-55531:
- Pelepasan Tekanan Baki: Kelonggaran tekanan berlaku pada 650–700 darjah, mengurangkan risiko herotan.
- Kawalan Porositi: Penyepuhlindapan suhu tinggi- (800 darjah ) menggalakkan pengecutan liang melalui resapan, meningkatkan hayat keletihan .
- Tetingkap Proses: Untuk gabungan serbuk laser (LPBF)-aloi yang diproses, penyepuhlindapan pada 750 darjah selama 2 jam mengoptimumkan ketumpatan dan -serakan fasa .
5 Kesimpulan dan Tinjauan Perindustrian
Penyepuhlindapan adalah penting untuk menyesuaikan sifat Ti-55531:
- Rendah-Suhu Penyepuhlindapan (650–720 darjah ): Memaksimumkan kekuatan dan membentuk kefungsian memori untuk peranti perubatan.
- Tinggi-Penyedapan Suhu (750–800 darjah ): Meningkatkan kemuluran dan keliatan untuk bahagian aeroangkasa berstruktur.
Penyelidikan lanjut harus meneroka sinergi penyepuhlindapan dengan pemprosesan termomekanikal untuk membuka kunci kecerunan harta termaju.
Kata kunci: Ti-55531 aloi titanium; penyepuhlindapan; -fasa pemendakan; sifat mekanikal; kesan ingatan bentuk; pembuatan bahan tambahan.
Rujukan
[6] Zhang Nan, *Powder Metall Met Ceram* (2024): SLM-kesan penyepuhlindapan TC4 yang direka.
[7] Wang Yaping, *J Vac Sci Technol A* (2024): -Kawalan kerpasan Ti SMA melalui penyepuhlindapan.
[5] Qian Chenghui, *AIP Advances* (2024): Proses LPBF-kecacatan-hubungan harta.
[8] Mahmoudi Mohamad, *Rapid Prototyp J* (2017): Rawatan haba keluli tahan karat 17-4 PH.
Nota: Data eksperimen khusus untuk Ti-55531 disimpulkan daripada kajian tentang aloi Ti analog (cth, Ti-6Al-4V [citation:5][6], Ti-V-Al SMA ) disebabkan petikan langsung yang terhad. Pengesahan melalui eksperimen khusus adalah disyorkan.