airíonna tuirse cóimhiotal tíotáiniam GR5 a mhonaraítear go breiseáin bunaithe ar mhodhanna iar-phróiseála éagsúla

Is minic a úsáidtear modhanna iar-phróiseála éagsúla, mar shampla cóireáil teasa (HT), brú isostatach te (HIP), modhnú dromchla léasair, etc., chun feidhmíocht páirteanna a mhonaraítear le breiseáin a fheabhsú. Tá roinnt staidéar déanta ag iarraidh éifeachtaí modhanna iar-phróiseála éagsúla a bharrfheabhsú agus staidéar a dhéanamh orthu ar airíonna tuirse cóimhiotail a mhonaraítear le breiseáin. Mar sin féin, níl sé soiléir cad iad na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do fheidhmíocht tuirse cóimhiotail tíotáiniam a mhonaraítear go breiseáin, agus mar sin níl an modh iar-phróiseála is fearr is féidir chun neart tuirse cóimhiotail tíotáiniam a mhonaraítear le breiseáin a chinneadh fós. Ina theannta sin, is ar éigean a rinneadh iniúchadh ar an éifeacht a bheadh ​​ag cóireáil teasa roimh chóireáil HIP ar neart tuirse a fheabhsú, go háirithe do chóimhiotal Ti-6Al{-4V.

Déanann an t-alt seo staidéar agus comparáid ar airíonna teanntachta agus tuirse cóimhiotail Ti-6Al-4V a ullmhaítear le modh leá roghnach léasair leaba púdar sa stát tosaigh, sa stát cóireála teasa agus sa stát brú isostatach te. Líon na bearnaí taighde sa réimse seo.

 

Tá an neart toraidh, an neart teanntachta agus an cruas is airde ag an staid tosaigh Ti{0}}Al-4V cóimhiotail a fhaightear trí phriontáil 3D; tá an cóimhiotal Ti-6Al{{-4V faoi choinníollacha próiseála meaisín cóireála teasa brú-iseastatach te (HT+HIP+M) níos láidre ó thaobh neart de. Íseal, ach tá an insínteacht is airde aige. Tá sé seo mar gheall ar garbhú an lath agus ar dhianscaoileadh struchtúr ′ martensite agus laghdú ar dhlús díláithrithe teorann na céime le linn cóireála teasa. Léirítear na sonraí sonracha maidir le neart statach agus insínteacht teanntachta i dTábla 1.

 

Tábla 1 Torthaí neart statach agus airíonna teanntachta a fhaightear trí mhodhanna iar-phróiseála éagsúla de chóimhiotail tíotáiniam a mhonaraítear go breiseáin. Léiríonn AB an stát tosaigh, is ionann HT agus an stát tar éis cóireála teasa ag 850 céim ar feadh 2 uair an chloig, agus is ionann HIP agus an stát a chothabháil ag 920 céim agus 120MPa ar feadh 2 uair an chloig.

 

Figiúr 1 Micreastruchtúr cóimhiotal tíotáiniam a mhonaraítear leis an mbreiseán faoi choinníollacha iar-phróiseála éagsúla. (a) AB: Staid tosaigh (b) HT: 850 céim ar feadh 2 uair; (c) HIP: 920 céim , 120MPa ar feadh 2 uair an chloig; (d) staid HT + cromáin. Is é an treo atá marcáilte ar thaobh na láimhe deise den fhigiúr ná treo cruachta an ábhair nuair a bhíonn sé á phriontáil.

 

Taispeánann Figiúr 1 micreastruchtúr cóimhiotail tíotáiniam a mhonaraítear go breiseáin faoi stáit iar-phróiseála éagsúla. Is íomhá cúlscaipthe é an pictiúr seo a tógadh faoi mhicreascóp leictreoin. San íomhá seo, is é an chéim le codarsnacht bán an chéim, agus is é an chéim le codarsnacht dubh agus liath an chéim. Tá tréithe uathúla microstructural cóimhiotail tíotáiniam clóite marcáilte san fhigiúr, lena n-áirítear teorainneacha gráin na céime bunaidh agus struchtúr Widmanstatten. Léiríonn na torthaí i bhFíor 2 na torthaí tástála TEM faoi choinníollacha iar-phróiseála éagsúla.

 

Fíor 2 Torthaí breathnadóireachta TEM ar Ti-6Al{-4V de dhéantús an bhreiseáin i stáit iar-phróiseála agus stáit tosaigh éagsúla. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

 

Cuireadh cóireáil teasa, is é sin, coinníollacha HT + HIP, i bhfeidhm roimh bhrú isostatach te, agus ansin snastaíodh an dromchla samplach (HT + HIP + M). Fuarthas amach gur tháinig feabhas suntasach ar neart tuirse Ti-6Al{{-4V faoin gcoinníoll seo, i gcomparáid leis an riocht tosaigh Feabhsaíodh beagnach 5 huaire, agus mhéadaigh cóireáil teasa amháin a neart tuirse beagnach 3 huaire i gcomparáid leis an riocht bunaidh. Léirítear an cuar SN sonrach i bhFíor 3.

 

Figiúr 3 cuair SN faoi choinníollacha iar-phróiseála éagsúla. Taispeántar an modh iar-phróiseála ar leith sa finscéal sa chúinne uachtarach ar dheis den fhigiúr. Ina measc, ciallaíonn M go bhfuil an dromchla samplach snasta, agus ní chiallaíonn aon M go bhfuil an dromchla samplach sa stát tar éis don phriontáil a bheith críochnaithe.

 

Mar thoradh ar chóireáil teasa (HT) agus brú isostatach te (HIP) déantar athruithe ar an micreastruchtúr laistigh den chóimhiotal Ti-6Al{-4V a mhonaraítear leis an mbreiseán. Tar éis cóireála teasa, díscaoileann an struchtúr metastable acicular ′ martensite isteach i struchtúr + lamellar, agus méadaíonn tiús lamellae de réir a chéile de réir mar a mhéadaíonn an teocht cóireála teasa. Feabhsaíonn an chóireáil HT an neart tuirse i gcomparáid leis an stát AB, go príomha mar gheall ar bhacainn -coilíneachtaí (grúpaí criostail le treoshuíomh grán comhchosúil) sa struchtúr + lamellar agus an strus iarmharach teanntachta a thug an próiseas priontála 3D isteach. scíthe. Is é an fáth a fheabhsaíonn cóireáil HIP an neart tuirse, ní hamháin an dá phointe a luaitear sa stát HT, ach cuireann sé chun cinn freisin deireadh a chur le lochtanna laistigh den ábhar. Léirítear na torthaí tástála X-gha μCT ar leith i bhFíor 4 thíos.

 

Fíor 4 Rindreáil athdhéanta tríthoiseach ar lochtanna inmheánacha faoi stáit éagsúla iar-phróiseála. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

Faisnéis lua páipéir:

Bhandari L, Gaur V. Modhanna iar-phróiseála éagsúla chun feabhas a chur ar airíonna tuirse cóimhiotail Ti-6Al{-4V[J] a tógadh le breiseáin. Iris Idirnáisiúnta Tuirse, 2023: 107850.