Structure métallographique et propriétés mécaniques de la dalle de titane GR5

Avec la mise à niveau des produits aérospatiaux nationaux, la demande de plaques de titane en alliage de titane Ti6Al4V augmente, ce qui impose également des exigences de plus en plus élevées en matière de diverses propriétés mécaniques et de formabilité. Des dalles de titane de grande taille et de haute qualité sont la clé du succès de la préparation de plaques de titane de grande taille en alliage de titane Ti6Al4V. Les chercheurs étudient principalement les différences microstructurales dans différentes zones de déformation des dalles larges, dans le but d'améliorer la maturité de préparation et la stabilité de la production en série des dalles à grains fins en alliage de titane Ti6Al4V, et de préparer le laminage ultérieur de dalles larges à grains fins de haute qualité. . Les plaques de titane de largeur posent les bases de l'organisation.

L'alliage de titane Ti6Al4V (GR5 de qualité domestique) présente une résistance à température ambiante modérée et à haute température, une bonne résistance au fluage et une bonne stabilité thermique, des performances de fatigue élevées et une résistance à la croissance des fissures (dans l'eau de mer), ainsi qu'une bonne ténacité à la rupture et une bonne stabilité thermique. Résistance à la corrosion sous contrainte saline, adaptée au moulage en utilisant diverses méthodes de traitement sous pression et en utilisant diverses méthodes de soudage et de traitement mécanique. En tant que matériau général, l'alliage de titane Ti6Al4V a été largement utilisé dans l'industrie aérospatiale et l'industrie civile. Des lingots de grande taille fabriqués industriellement en alliage de titane Ti6Al4V ont été sélectionnés pour le test. Fondu 3 fois dans un four à arc consommable sous vide. Après le pelage, des échantillons ont été prélevés dans les parties supérieure, médiane et inférieure du lingot pour tester sa composition chimique. La valeur moyenne des données de mesure des trois échantillons est (fraction massique, %) : Al6.42, V4.09, Fe0.02, O0.20, Ti balance. On peut voir que les principaux éléments composants Al et V et les éléments d'impureté Fe et O dans le lingot de grande taille en alliage de titane Ti6Al4V de qualité industrielle ont une bonne uniformité de contenu et aucune ségrégation, répondant aux exigences d'uniformité de composition de l'acier fortement allié. Cartons grand format de haute qualité.
Le lingot d'acier est forgé en une dalle à l'aide d'un processus de forgeage sans bouleversement multi-feu. L'équipement de forgeage est une machine de forgeage rapide de 45 MN. La taille de la dalle finie après forgeage est de 150 mm × 1 060 mm × 1 500 mm. Coupez la plaque le long de la section transversale à environ 100 mm du bord de la plaque, observez la structure latérale à faible grossissement de la plaque et nivelez-la selon la norme GJB2505A-2008. Prélevez des échantillons métallographiques et des échantillons de traction à différentes positions de la dalle de titane, selon les besoins. La structure métallographique est inspectée et classée selon la norme GJB1538A-2008. Les ébauches d'éprouvettes de traction découpées ont été traitées thermiquement. Le processus de traitement thermique est de 810 degrés/1,5 h/AC. Les échantillons de traitement thermique sont conformes à la norme GB/T228-2008.

(1) Les propriétés de traction à température ambiante des différentes parties de la dalle de titane répondent aux exigences d'indice et sont relativement riches. La résistance à la traction est de plus de 100 MPa supérieure aux exigences standard, la limite d'élasticité est de plus de 87 MPa supérieure à la valeur standard, et l'allongement et le retrait de surface ont également une certaine marge. Les données mesurées de l'indice de résistance ont la plus petite dispersion et la différence de l'indice d'allongement est faible, ce qui indique que le processus de forgeage permet d'obtenir un bon contrôle sur l'uniformité de la formation des dalles.
(2) La structure transversale à faible grossissement de la dalle de titane est un cristal flou, ce qui indique que le forgeage a une bonne perméabilité au forgeage, que les grains sont complètement brisés et que le degré de raffinement structurel est élevé.
(3) La microstructure transversale de la dalle de titane est principalement une structure équiaxiale et la taille moyenne du primaire au centre de la dalle est légèrement plus grande que celle des autres parties. La raison de la différence structurelle est que la déformation du noyau de la dalle est inférieure à celle des autres parties et que le degré de fragmentation des grains est relativement faible. La microstructure longitudinale de la dalle de titane est dominée par de longues bandes de primaire. Les lignes métalliques dans les directions de déformation et d'allongement sont évidentes, les grains sont fins et uniformes et la cohérence de la structure à chaque position d'échantillonnage est bonne.