Se han realizado experimentos de tratamiento térmico por recocido y envejecimiento según el protocolo experimental

Se han realizado experimentos de tratamiento térmico por recocido y envejecimiento según el protocolo experimental de la tabla 1 para estudiar la influencia de los diferentes procesos de recocido y envejecimiento en la microestructura y las propiedades mecánicas de la barra en estado recocido y en estado de envejecimiento en solución. AC es refrigeración por aire; WQ es agua extinta. La muestra después del tratamiento térmico de acuerdo con GB/T 228.1 -- 2021 "método experimental de estiramiento y extensión de materiales metálicos a temperatura ambiente" procesada, probando las propiedades mecánicas a temperatura ambiente, de acuerdo con el método en GB/T5168 -- 2020 "método del cuadrado de la inspección de la estructura de alta y baja de la aleación de titanio α-β" procesada, después de la corrosión, y la detección, análisis de su microestructura.

En los protocolos A1 a A4 se investigó el efecto de diferentes temperaturas de recocido sobre la microestructura y las propiedades mecánicas a temperatura ambiente de las barras después del recocido, en los protocolos B1 a B3 se investigó el efecto de diferentes temperaturas de solución en las propiedades de la estructura de las barras en estado de solución envejecida, y en los protocolos B2, B4, B5 y B6 se investigó el efecto de diferentes temperaturas de envejecimiento en las propiedades de la estructura de las barras en estado de solución envejecida.

La figura 3 muestra la microestructura de varillas de aleación de titanio TC16 a diferentes temperaturas de recocido con el enfriamiento del horno. Las figuras 3(a) y 3(b) muestran la microestructura de las muestras recocidas a 760 y 780 °C, respectivamente, como una estructura mixta dispersa compuesta por las fases α y β, con un tamaño de grano medio de 1,22 μm. Las figuras 3(c) y 3(d) muestran la microestructura de la muestra después de recocido a 800 y 820 ° c, respectivamente, compuesta por una fase alfa primaria equiaxial con una fase alfa secundaria lamelar local y una matriz β. El tamaño de grano promedio aumentó de 1,22 a 1,33 μm.

La figura 4 muestra la influencia de diferentes temperaturas de recocido en las propiedades a temperatura ambiente de las barras de titanio TC16.

La figura 4 muestra que con el aumento de la temperatura de recocido (seguido de enfriamiento lento) la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento y la resistencia al cizallamiento de la barra disminuyen gradualmente, la elongación aumenta gradualmente y la contracción de la sección aumenta primero y luego disminuye. La razón es que durante el recocido en la región de dos fases α+β, la barra se vuelve y vuelve a cristalizar. Cuanto más alta sea la temperatura de recocido, más grueso será el grano después de la recristalización y menor será la fuerza de la barra. La resistencia a la tracción de la barra alcanzó 840MPa a 780 °C, la contracción de la sección alcanzó un máximo de 74%, la investigación muestra que la contracción de la sección está positivamente correlacionada con el rendimiento del material en frío, por lo tanto, al seleccionar los parámetros del proceso de recocido de aleación de titanio TC16 debe tener esto plenamente en cuenta, teniendo en cuenta la resistencia y la ductilidad del material, En particular, para garantizar el estado de suministro de la barra de titanio TC16 rendimiento del proceso - rendimiento de posicionamiento en frío [5], por lo tanto, el mejor régimen de recocido para la barra de aleación TC16 es aislamiento térmico a 780 °C durante 2h, frío en el horno a 2 ~ 4 °C/min por debajo de 550 °C y refrigeración por aire.

La figura 5 muestra la microestructura de una barra de aleación de titanio TC16 después de un tratamiento de envejecimiento en disolución a diferentes temperaturas de disolución. En la figura, las partículas blancas son la fase alfa primaria y la parte negra es la matriz beta (incluyendo la fase beta subestable y la fase α ' 'retenida por enfriamiento).

Las figuras 5(a) a 5(c) muestran que la varilla de aleación de titanio TC16 incrementada en la zona de fase α+β a la temperatura de endurecimiento y calentamiento produce una reducción del contenido de fase α primaria y un aumento del contenido de fase β en su microestructura. A medida que aumenta la temperatura de disolución, mayor es el contenido de fase beta y α ' 'de fase metaestable retenido en el endurecimiento de la barra después de la disolución y más evidente es el efecto de refuerzo posterior del envejecimiento. En la figura 5(c) el contenido de la fase alfa primaria disminuyó significativamente en comparación con las figuras 5(a) y (b) y el contenido de la segunda fase acicular precipitada por el envejecimiento aumentó.