Efecto del proceso de forjado sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la varilla de titanio TA11.

La aleación de titanio TA11 (Ti-8Al-1Mo-1V) es una aleación de titanio resistente al calor de tipo casi A. Tiene muchas ventajas, como resistencia a altas temperaturas a temperatura ambiente, buena estabilidad térmica y rendimiento de fluencia a altas temperaturas, y se utiliza principalmente para piezas giratorias de alta velocidad, como discos de compresores de motores de aviones y palas de rotores de 1 a 3 etapas. Estos componentes, utilizados en entornos de trabajo hostiles durante mucho tiempo, deben tener buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente y alta temperatura, especialmente una alta estabilidad térmica y propiedades de fluencia a alta temperatura, porque estas propiedades no solo determinan la vida útil de la aleación sino que también determinan la seguridad y confiabilidad del motor, por lo que es muy necesario estudiar la microestructura y propiedades de los materiales de varilla de titanio TA11.

A través del análisis de datos experimentales, podemos ver que la diferencia en las propiedades de tracción a temperatura ambiente de las varillas de aleación de titanio TA11 bajo los dos procesos es pequeña, y la diferencia en resistencia no es grande, y todas cumplen con los requisitos estándar. Debido a que la estructura equiaxial y la estructura bimórfica de la barra de aleación de titanio TA11 tienen buena estabilidad térmica, el rendimiento de estabilidad térmica después de la exposición al calor a 400 grados y 100 h también es pequeño, pero el rendimiento de fluencia de la Un proceso es superior al 0,2%, que no cumple con los requisitos de la norma del producto. El rendimiento de fluencia de los procesos B y C es inferior al 0,2%, lo que puede cumplir con los requisitos de los estándares del producto, y el proceso C muestra un mejor rendimiento de fluencia a alta temperatura. Combinado con el análisis de la Figura 2 y la Figura 3, se concluye que el contenido relativo de a primario y secundario en el tejido de forja de la barra de aleación de titanio TA11, así como la morfología del secundario a, tienen una gran influencia en su fluencia. propiedades. El rendimiento de fluencia es mejor cuando el contenido de A primario es menor que cuando el contenido de A primario es alto, y el rendimiento de fluencia es mejor cuando el A secundario distribuido en la matriz P es una aguja fina con una orientación local consistente. Esto se debe a que la tira A en la microestructura es más resistente a la fluencia que el equiaxial A. En el proceso de fluencia lento, la deformación por deslizamiento de la estructura equiaxial comienza desde los granos A individuales y, con el aumento de las variables de deformación, los granos A ocupados por el deslizamiento Ocupa más expansión hacia los granos de P circundantes, por lo que el núcleo de la cavidad de fluencia llega tarde, pero una vez que se forma la cavidad, puede expandirse rápidamente y formar una fractura de cuasi escisión.

La barra obtenida mediante el proceso C tiene un nivel de desorden de 0.8-12dB en pruebas ultrasónicas, que lo incluye todo; Requisitos estándar del producto para varillas de aleación de titanio TA11 para palas bípedas. Esto también muestra que aumentar la temperatura de forjado de la barra de aleación de titanio TA11, reducir la resistencia a la deformación y aumentar la permeabilidad de forjado de la barra puede mejorar efectivamente la uniformidad de su microestructura y mejorar su nivel de detección de fallas.

A través de tres pruebas de proceso de forjado, un análisis comparativo integral de los datos de prueba de la barra de aleación de titanio TA11 en cuanto a microestructura, propiedades mecánicas y nivel de detección de fallas ultrasónica bajo diferentes procesos, llegamos a las siguientes conclusiones:

1) La influencia de la temperatura de forjado en la microestructura de la barra de aleación de titanio TA11 es obvia, y cuando la temperatura es baja, el contenido a primario en el tejido de la barra es mayor y la fase a secundaria es menos precipitada; Después de aumentar apropiadamente la temperatura de forjado, el contenido de A primario disminuyó significativamente y la fase A secundaria precipitada en forma de aguja fina aumentó.

2) El contenido de A primario y la morfología del A secundario distribuido en la matriz P tienen una gran influencia en el rendimiento de la fluencia, y menos A primario más tejido A secundario en forma de aguja fina pueden obtener una buena resistencia a la fluencia.

3) La temperatura de forjado aumenta, lo que aumenta la permeabilidad de forjado de la barra de aleación de titanio TA11, y la estructura es más uniforme después de que la tira larga o la A grande se rompe por completo, mejorando así el nivel de detección de fallas por ultrasonidos.