Die Titanlegierung TC4 hat ein breites Anwendungsspektrum, und die Anwendungsbereiche sind die Luft- und Raumfahrtindustrie, die höhere Anforderungen an den Prozess stellt. Im Titanlegierungsprozess ist eine Wärmebehandlung erforderlich, bei der der Phasenübergangstemperaturbereich der Titanlegierung analysiert werden muss, der Text für eine Titanlegierungsprobe unter Verwendung von drei Testmethoden, um den Phasenübergangstemperaturwert zu erhalten.
1. Eigenschaften und Phasenübergangstemperatur der TC4-Titanlegierung
Die Zusammensetzung der TC4-Titanlegierung (Ti-6Al-4V) besteht aus zweiphasigen Titanlegierungen, deren Vorteile sind: (1) starke Verarbeitung; (2) Plastizität; (3) schweißbar und korrosionsbeständig. TC4-Titanlegierungen haben ein breites Anwendungsspektrum, das hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie in China zum Einsatz kommt.
Die Verarbeitung von Titan und Titanlegierungen erfordert eine Wärmebehandlung. Daher ist die Bestimmung der Phasenübergangstemperatur der TC4-Titanlegierung sehr wichtig, aber auch die Anwendungsparameter des TC4-Titanlegierungsbehandlungsprozesses. Die Behandlung erfolgt bei der Wärmebehandlung. Bei der Verarbeitung von Titanlegierungen, damit die Form der Titanlegierung entsteht, muss die anwendbare Temperatur der Titanlegierung kontrolliert werden, die auch im Wärmebehandlungsprozess der Titanlegierung zu den Sauerstoff- und Stickstoffverschmutzungsindikatoren führt wichtige Referenzbasis. Bei der Verwendung von Titanlegierungsmaterialien im Prozess muss die Phasenübergangstemperatur oder der Phasenübergangstemperaturbereich einen genauen Wert haben, und der Wert der Phasenübergangstemperatur von Titanlegierungen ist je nach Zusammensetzung der Titanlegierung und unterschiedlicher Verarbeitung unterschiedlich Die Phasenübergangstemperatur jeder Rohstoffcharge ist ebenfalls unterschiedlich.
2. Messung und Analyse der Phasenübergangstemperatur der TC4-Titanlegierung
2.1 Bestimmung der Phasenwechseltemperatur mit verschiedenen Methoden
2.1.1 Berechnungsmethode zur Bestimmung der Phasenübergangstemperatur
Die Änderung der Phasenübergangstemperatur einer Titanlegierung ist die Änderung jedes darin enthaltenen Elements nach der thermischen Verarbeitung, und die Temperaturänderung wird durch die Berechnungsmethode abgeleitet, die den Auswahlbereich der Abschrecktemperatur im metallografischen Verfahren mit kontinuierlichem Temperaturanstieg liefern kann [1 ].
Die Formel zur rechnerischen Bestimmung der Phasenwechseltemperatur von Titanlegierungen lautet:
In der Formel ist 885 Grad die Phasenübergangstemperatur von einfachem Titan; W ist der Massenwert jedes Elements; q ist der Einfluss jedes Elements auf die Phasenübergangstemperatur.
Entsprechend dem Einfluss der chemischen Zusammensetzung und des Verunreinigungsgehalts der TC4-Titanlegierung auf die Phasenumwandlungstemperatur wird die Formel wie folgt berechnet:
Die Auswirkung des Komponentengehalts in Titanlegierungen auf die Phasenübergangstemperatur ist in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1 Der Einfluss des Komponentengehalts in Titanlegierungen auf die Phasenübergangstemperatur
Phasentyp Element Massengehalt (ppm) Einflusswert (Grad)
Phase Al 6,12±0.21 +14,5±0,2
N 0.01±0.02 +23.2±0.1
O 0.16±0.01 +5.5±0.5
C 0.012±0.11 +2.5±0.2
H 0.005±0.110 -5.1±0.1
V 4.02±0.05 -15.0±0.2
Fe 122.0±1.21 -15.3±1.2
Si {{0}}.01±0.12 -1.0±0,2
Gemäß der Berechnungsmethode beträgt die Phasenübergangstemperatur der TC4-Titanlegierung 885 Grad + (Al) 126,75 Grad – (V) 56,7 Grad – (Fe) 2.01 Grad – (Si) { {19}}.1 Grad + (C) 4,4 Grad + (O) 34,0 Grad + (N) 5,5 Grad - (H) 1,1 Grad=995.7 Grad .
2.1.2 Bestimmung der Phasenübergangstemperatur mittels Differentialthermoanalyse
Die Methode der Differentialthermoanalyse besteht darin, die Probe mit Hilfe eines Differentialthermoanalysators zu analysieren, sie mit der Probe unter den gleichen Bedingungen zu vergleichen, ein Kurvenvergleichsdiagramm entsprechend der Beziehung zwischen den beiden Temperaturdifferenzänderungen zu erstellen und eine Bestimmung vorzunehmen der Zustand der Materie [2]. Die Probe wird durch Luftkühlung gekühlt, wodurch es schwieriger ist, den Abbau der Verformungsspannung zu kontrollieren, sodass in der DSC-Probe eine Restspannung vorhanden ist und nach Beginn des Tests die Temperatur allmählich ansteigt, wodurch die Restspannung abgebaut wird , und die Freisetzung von Restspannung gehört zum exothermen Verhalten, sodass die DSC-Kurve der Probe in der ersten Stufe von der Grundlinie abweicht und nach oben exotherm wird.
2.1.3 Bestimmung der Phasenwechseltemperatur durch metallografische kontinuierliche Erwärmungsmethode
Im thermischen Prozessbetrieb wird der Abschrecktemperaturbereich anhand des Phasenänderungstemperaturwerts bestimmt, der aus der Berechnungsmethode und der Differentialthermoanalysemethode abgeleitet wird, und die Temperatur wird auf 980, 985, 990, 995, 1000 bzw. 1005 Grad gesteuert , und das Abschrecktemperaturintervall wird auf 5 Grad festgelegt. Die Durchschnittstemperatur zwischen der Abschrecktemperatur der -Phase und der Temperatur nahe dem Verschwinden der -Phase ist die Phasenübergangstemperatur.
3. Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die TC4-Titanlegierung ein breites Anwendungsspektrum hat und ihr Herstellungsprozess einen Wärmebehandlungsprozess der Titanlegierung erfordert. Daher ist es notwendig, den Wert der Phasenübergangstemperatur der Titanlegierung zu kennen. In diesem Artikel wird der Phasenübergangstemperaturbereich der Titanlegierungsprobe mit drei Testmethoden getestet. Der Unterschied zwischen den Messwerten ist nicht groß, und jede Methode kann genaue Daten liefern, die Betriebsmethoden sind jedoch unterschiedlich. Das Endergebnis ist, dass der Durchschnittswert der Phasenwechseltemperatur der TC4-Titanlegierung 998 Grad beträgt.
