Βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο σε θερμοκρασία δωματίου, ένα δομή και σκληρότητα επεξεργασίας ECAP

 

Το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο ανήκει σε κράμα, το οποίο είναι μια πυκνή εξαγωνική (HCP) δομή πλέγματος με καλή αντοχή στη διάβρωση, μηχανικές ιδιότητες και ιδιότητες συγκόλλησης. Χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, τη χημική βιομηχανία, την ωκεανογραφική μηχανική και άλλους τομείς. Η παραμόρφωση ECAP μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τους κόκκους, να βελτιώσει τη δομή και τις μηχανικές ιδιότητες των υλικών. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία ECAP έχει απασχολήσει ευρέως τους μελετητές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό τις τελευταίες δεκαετίες. Προς το παρόν, πολλές βιβλιογραφίες έχουν αναφέρει ότι η ECAP έχει παρασκευάσει με επιτυχία υλικά εξαιρετικά λεπτών κρυστάλλων (UFG), συμπεριλαμβανομένων μετάλλων με κυβική δομή με επίκεντρο την επιφάνεια, μετάλλων με κυβική δομή με επίκεντρο τον όγκο και μετάλλων με πυκνή διάταξη εξαγωνικής δομής.

 

Η σκληρότητα ορίζεται ως η ικανότητα της επιφάνειας ενός μεταλλικού υλικού να αντιστέκεται στην πίεση άλλων σκληρών αντικειμένων, η οποία μπορεί να αντικατοπτρίζει τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες όπως η ελαστικότητα, η πλαστική αντοχή, η σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά του υλικού. Η σκληρότητα Vickers, ένας συνήθως χρησιμοποιούμενος δείκτης σκληρότητας, χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία ακριβείας και στην έρευνα της επιστήμης των υλικών, ειδικά για τη μέτρηση της σκληρότητας του μεταλλικού στρώματος λεπτής μεμβράνης ή του χημικά επεξεργασμένου επιφανειακού στρώματος, καθώς και της σκληρότητας μικρότερων και λεπτότερων τεμαχίων. Έχουν υπάρξει πολλές αναφορές σχετικά με τις αλλαγές στη σκληρότητα των υλικών που επεξεργάζονται με την τεχνολογία ECAP. Ωστόσο, λόγω του γεγονότος ότι το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο είναι ένα μέταλλο με πυκνή διάταξη εξαγωνικής δομής, το σύστημα ολίσθησής του είναι μικρότερο από αυτό του μετάλλου κυβικής δομής και η πλαστικότητά του είναι κακή, η παραμόρφωση ECAP είναι δύσκολη. Οι περισσότερες μελέτες στο εξωτερικό διεξάγονται σε υψηλή θερμοκρασία και η επιτυχής εξώθηση σε θερμοκρασία δωματίου είναι σπάνια. Οι ερευνητές μελέτησαν κυρίως τις αλλαγές στη μικροδομή και τη σκληρότητα του βιομηχανικού καθαρού τιτανίου μετά την εξώθηση ECAP διαφορετικών καλουπιών σε θερμοκρασία δωματίου και ανέλυσαν τους παράγοντες που επηρεάζουν για να βοηθήσουν στη βελτίωση της τεχνολογίας επεξεργασίας.

 

Το πειραματικό υλικό είναι βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο (TA1) σε κατάσταση θερμής έλασης. Η χημική του σύνθεση (κλάσμα μάζας, %) είναι: 0.10O, 0.001H, 0.01N, 0.007C, 0.03Fe. Μέσο μέγεθος κόκκων 23 m με ισοαξονική μονοφασική δομή. Η αντοχή σε εφελκυσμό ήταν 407MPa, η σκληρότητα Vickers ήταν 1588MPa και η επιμήκυνση ήταν 35%. Πλάκα θερμής έλασης κόπηκε σε δείγματα ECAP 15 mm * 15 mm * 70 mm, χρησιμοποιώντας δύο κανάλια γωνίας Φ = 90 ° και 120 ° Φ =, οι στρογγυλεμένες γωνίες καλουπώνονται για Ψ = 20 °, η παραμόρφωση ECAP σε θερμοκρασία δωματίου για ένα χρονικό διάστημα. Ένα χρονικό διάστημα όταν το καλούπι Φ = 90 °, η ισοδύναμη παραμόρφωση είναι περίπου 1.08. Ένα χρονικό διάστημα όταν το καλούπι Φ = 120 °, η ισοδύναμη παραμόρφωση είναι περίπου 0.635. Πριν από το πείραμα, το κανάλι καλουπιού και το δείγμα επικαλύφθηκαν με αυτοσχέδιο σύνθετο λιπαντικό. Η ταχύτητα εξώθησης ήταν 120 mm/min. Αποτελέσματα έρευνας:

 

(1) Μία παραμόρφωση ECAP 90° και 120° σε βιομηχανικό καλούπι καθαρού τιτανίου πραγματοποιήθηκε με επιτυχία σε θερμοκρασία δωματίου και ελήφθησαν αντίστοιχα λωρίδες ιστού επιμηκυμένες κατά μήκος της μίας κατεύθυνσης.

 

(2) Η παραμόρφωση ECAP του βιομηχανικού καθαρού τιτανίου σε θερμοκρασία δωματίου μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τους κόκκους και να βελτιώσει τη σκληρότητα, και η τιμή σκληρότητας μετά από μία εξώθηση με διαφορετικά καλούπια (90° και 120°) έχει μικρή διαφορά.

 

(3) Οι τιμές σκληρότητας στις άνω και κάτω επιφάνειες των δειγμάτων μετά από εξώθηση με μήτρα 90° είναι ελαφρώς χαμηλότερες από εκείνες στο μέσο των δειγμάτων, ενώ η κατανομή σκληρότητας στην επιφάνεια των δειγμάτων μετά από εξώθηση με μήτρα 120° είναι πιο ομοιόμορφη.

 

Ηλεκτρονικό μήνυμα

Μάθετε για τα τελευταία προϊόντα και τις εκπτώσεις μας μέσω SMS ή email