Legura titana je rafinirana obradom vodikom

Legura titana pročišćena je obradom vodikom

Ultrafina legura titana ima niz izvanrednih prednosti, njezina čvrstoća na sobnoj temperaturi može se poboljšati do određene mjere i ima veliko istezanje na visokoj temperaturi. Usitnjavanje zrna obično se postiže metodama velike deformacije, kao što je istiskivanje pod kutom jednakog promjera, torzija pod visokim pritiskom, višeosno kovanje i kumulativno valjano zavarivanje. Osim toga, legura titana također se može tretirati vodikom.

U 1970-ima, istraživački institut za proizvodnju zrakoplova u Moskvi, proučavajući učinak vodika na svojstva obrade titanijske legure, iznio je koncept "vodikovog plastificiranja", kao privremenog elementa za legiranje vodika, propusnošću vodika i eutektoidnom razgradnjom, vakuumom nego vodik, i iskorištavanje vodikom inducirane plastičnosti, vodikom inducirane fazne tranzicije i reverzibilnog vodika u leguri titanijske legure, poboljšanje učinka obrade, pročišćavanje mikrostrukture materijala.

Obrada vodikom može se koristiti za pročišćavanje zrnate strukture odljevaka i otkovaka od legure titana i poboljšanje njihovih mehaničkih svojstava.Objavljeno je da se mikrostruktura TiAl legure može poboljšati obradom vodikom, a tlačna čvrstoća i granica razvlačenja TiAl legure mogu se značajno poboljšati.U praksi se tehnologija obrade vodikom obično može kombinirati s odgovarajućom naknadnom toplinskom obradom i obradom toplinskom deformacijom kako bi se dobila vrlo fina zrnasta struktura.Neke su studije pokazale da kada se hidrogenirana legura titana deformira na visokoj temperaturi i u velikom mjerilu, mogu se formirati fina zrna jednakih osi s veličinom zrna od oko 1 μm, a mogu se formirati čak i zrna nano-razmjera.Studija legure Ti-6.3Al-3.5Mo-1.7Zr (postotak, maseni udio) pokazuje da je udio vodika 14 posto ~ 16 posto u tretmanu vodikom, temperatura deformacije reducira se na 550 stupnjeva, te se kroz proces deformacije i proces razgradnje metastabilne faze konačno dobiva nanokristalna veličina zrna od 40nm.Uspoređujući inženjerske krivulje naprezanje-deformacija legure Ti-6AL-4V s različitim veličinama zrna, može se vidjeti da ultrafino zrnati materijal pokazuje visoku granicu tečenja i istezanje u usporedbi s krupnozrnatim ili općim fino zrnasti materijal.

Dopuštajući leguri titana da apsorbira veliki broj atoma vodika i dopuštajući tim atomima vodika desorpciju pod vakuumom na visokim temperaturama, proces koji se naziva ADH-obrada.S obzirom na leguru plus titana, obrada pyhom uključuje sljedeća tri procesa: (1) apsorpcijom vodika u atmosferi vodika;(2) Pretvorba martenzita i toplinska obrada na kraju dovode do disperzije taloženja hidrida;(3) Konačna desorpcijska obrada i rekristalizacija hidrofizacijom.Zabilježeno je da je tretiranjem legure Ti{{0}}AL-4V s dodatnim vodikom, legura adsorbirana 0,5 posto dodatnim vodikom i desorbirana na 873 K, pokazala ultrafinu kristalnu strukturu s izoaksnom strukturom s velikim kutne granice zrna i veličina zrna u rasponu od 300 ~ 500 nm.Rezultati su pokazali da je udio -faze u matriksu povećan metodom tretiranja profitonima.Vlačno ispitivanje pokazuje da se granica razvlačenja legure povećava na sobnoj temperaturi, a maksimalno istezanje doseže 9000 posto na 1123 K.

Rezultati ispitivanja pokazuju da se superplastično istezanje i druga mehanička svojstva legure očito povećavaju sa smanjenjem veličine zrna

Iako metoda obrade vodikom pokazuje veliki potencijal za rafiniranje legura titana, u usporedbi s drugim konvencionalnim metodama, metoda obrade vodikom ima veću cijenu, a za velike konstrukcijske dijelove metoda obrade također ima probleme neravnomjerne raspodjele vodika i visoke zahtjeve opreme uvjete, koje je potrebno dodatno proučiti da bi se riješili.