Анализ на характеристиките на производителността и процеса на топене на TA1 титанов сплав

Като представителен материал от индустриален чист титан, Ta1 титанов сплав има отлични общи свойства, включително добра устойчивост на корозия, висока специфична якост и добра издръжливост. Въз основа на характеристиките и влияещите фактори на издръжливостта на TA1 титанов сплав, влиянието на процеса на топене върху неговата ефективност се обсъжда подробно.

1. Характеристика на свойствата на издръжливостта на сплавта от титаниев TA1

Свойствата на издръжливостта на Ta1 титанов сплав са важен аспект на неговите свойства на материала, включително якост на опън, якост на добив и якост на умора. Като цяло, при стайна температура, якостта на опън на сплав от титаниев сплав е 240-340 MPa, якостта на добив е около 180-275 mPa, удължаването е 20-35%. В високотемпературна среда силата на издръжливост на материалите намалява значително, особено когато температурата надвишава 400 градуса.

Якостта на разкъсване на Ta1 титанов сплав намалява постепенно при дългосрочно натоварване. Според експерименталните данни, якостта на разкъсване на Ta1 титанов сплав след 1000 часа е около 200 MPa на 200 градуса, но само 120 MPa на 400 градуса, което показва, че якостта на разкъсване очевидно намалява с повишаването на температурата.

Изпълнение на пълзене при високи температури: Поведението на пълзене на Ta1 Titanium Alloy също има значително влияние върху дълготрайните му свойства. При 5 0 0 градус скоростта на пълзене достига повече от 0,02%\/час, което е много по -високо от скоростта на пълзене при стайна температура. Това високотемпературно пълзене характеристично ограничава прилагането на Ta1 титанов сплав във високотемпературни структурни части.

2. Ефект от процеса на топене върху свойствата на Ta1 титанов сплав

Производителността на Ta1 титанов сплав до голяма степен се влияе от процеса на топене. Различните процеси на топене влияят пряко върху химичния състав, организационната структура и механичните свойства на сплавта.

Процес на топене на вакуумна консумативна дъга (VAR)

Процес на плазмен топене (PAM)

Процесът на топене на електронни лъчи (EBM)

3. Ефект на елементите на примесите върху свойствата на издръжливостта

Елементите на примесите имат значително въздействие върху свойствата на издръжливостта на Ta1 титаниев сплав, особено кислород, азот и водород.

Ефект на съдържанието на кислород: кислородът съществува като елемент на интерстициален разтвор в TA1 титаниев сплав, а съдържанието му значително увеличава силата на сплавта, но в същото време намалява неговата пластичност. Експерименталните данни показват, че когато съдържанието на кислород се увеличи от 0. 1% до 0. 3%, якостта на опън на Ta1 титаниевата сплав се увеличава от 300 MPa до 350 MPa, но удължаването намалява от 30% на 15%.

4. Изисквания за топене на средата за контрол на примесите

Контролът на средата за топене е от съществено значение за намаляване на съдържанието на елементите на нечистотата.

Изисквания за вакуум: При процесите на топене на VAR и EBM обикновено се изисква вакуумът да достигне 10^-3 до 10^-4 PA, за да се намали ефективно съдържанието на газовите елементи в сплавта. По-високата степен на вакуум помага за по-нататъшно намаляване на съдържанието на водород, кислород и други елементи, като по този начин се подобрява дълготрайните свойства на сплавта.

Избор на защитна атмосфера: В процеса на топене на PAM, аргоновият газ с висока чистота обикновено се използва като защитна атмосфера. Чистотата на аргона трябва да достигне повече от 99,999%, за да се предотврати въвеждането на допълнителни елементи на примесите по време на процеса на топене.