निकेल-असर वाले कास्ट टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु का हीट उपचार
2023-07-03
कई टाइटेनियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु विमानन और मोटर वाहन इंजन भागों को प्रेसिजन कास्टिंग तकनीक का उपयोग करके ढाला जाता है। हीट ट्रीटमेंट कास्ट टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु के माइक्रोस्ट्रक्चर में सुधार करने के लिए प्रमुख प्रौद्योगिकियों में से एक है।
कास्ट टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु का मूल एएस-कास्ट माइक्रोस्ट्रक्चर आम तौर पर γ-tial/α2-Ti3al परत संरचना है। लामेला मोटे हैं और लामेला आकार और अभिविन्यास का वितरण एक समान नहीं है। अल्फा सिंगल-फेज ज़ोन में उच्च तापमान गर्मी उपचार इसकी संरचना के समरूपीकरण को प्राप्त कर सकता है। हालांकि, मूल संरचना के मोटेपन और उच्च तापमान पर α- चरण अनाज के विकास को नियंत्रित करने में कठिनाई के कारण, पूरी तरह से धारीदार पूरी तरह से टाइटेनियम-एल्यूमीनियम (FL) लैमिनेट्स में आमतौर पर अभी भी मोटे लैमेलर समूह होते हैं। कास्ट टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु के कमरे-तापमान तन्यता प्लास्टिसिटी में सुधार करने के लिए, कास्ट टाइटेनियम मिश्र धातु का एक पतला पूर्ण-मोटाई माइक्रोस्ट्रक्चर सफलतापूर्वक एक मल्टीपल हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया [5,6] के माध्यम से प्राप्त किया गया था। इस प्रक्रिया में 1 अल्फा सिंगल फेज ज़ोन का होमोजेनाइजेशन, 2900 से 1150 डिग्री सेल्सियस तक थर्मल साइकिलिंग, 31150 डिग्री सेल्सियस पर इज़ोटेर्मल उपचार, और 4 के तापमान से थोड़ा ऊपर इज़ोटेर्मल ट्रीटमेंट के लिए 4 रिहेटिंग शामिल है। हालांकि, यह गर्मी उपचार प्रक्रिया अधिक जटिल है और प्रसंस्करण चक्र लंबा है, जो इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल नहीं है।
इस पत्र में, निकेल-माइक्रोएलॉयड कास्ट की गर्मी उपचार प्रक्रिया TI-46.5AL-2.5V-1.0CR (परमाणु प्रतिशत, नीचे समान) मिश्र धातुओं का अध्ययन किया गया था, और निकेल के सूक्ष्म मिश्र धातुओं ने कास्ट के समरूपता और पुनर्वित्त को सरल बनाया। टाइटेनियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु। गर्मी उपचार प्रक्रिया के तंत्र और ठीक पूर्ण-मोटाई टाइटेनियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु शीट के गठन के तंत्र का विश्लेषण और चर्चा की गई।
1 परीक्षण सामग्री निकेल युक्त (0.2-0.5)% (परमाणु प्रतिशत, नीचे समान) है, कास्ट टियाल मिश्र धातु TI-46.5AL-2.5V-1.0CR (%), एक ठंड क्रूसिबल वैक्यूम इंडक्शन भट्ठी का उपयोग करके, 3 रिमेल्टेड 3 का उपयोग करके। एक तांबे के साँचे में डालने के बाद, φ40 मिमी का एक अंतर्ग्रहण प्राप्त किया गया था। 30 ° हीट-ट्रीटेड नमूना एक तार काटने की विधि द्वारा इंगोट से काट दिया गया था।
हीट ट्रीटमेंट टेस्ट 0.133 पीए के वैक्यूम के तहत किया गया था। गामा-एनजी के पास इक्विएक्सेड की गर्मी उपचार प्रणाली और ठीक पूरी तरह से लैमेलर-एफएफएल को एक कास्ट टीआई -46.5AL-2.5V-1.0CR मिश्र धातु के संदर्भ में प्राप्त किया गया था [5, 6]। समय को क्रमशः 1150 ° C. × (48-168) H और 1370 ° C. × (5-10 मिनट) के रूप में लिया जाता है।
ऊतक अवलोकन ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ साधारण प्रकाशिकी और प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत किए गए थे। धातुकर्म का नमूना (वॉल्यूम प्रतिशत) 1% HF + 10% HNO3 + 89% H2O समाधान के साथ etched था।
2 निरीक्षण करें कि (99.8 ~ 99.5)% (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)+(0.2 ~ 0.5)% Ni मिश्र धातु एक निश्चित पसंदीदा अभिविन्यास के साथ एक पूरी तरह से पूर्ण-दाने वाली संरचना है। लगभग 500 से 1500 माइक्रोन। मिश्र धातु के 1150 ° C × 72h के बाद, स्पष्ट निरंतर खंडीय coarsening घटना हुई। 144 घंटे के आइसोथर्मल उपचार के बाद, मूल मोटे और अमानवीय के रूप में अमानवीय माइक्रोस्ट्रक्चर को एक छोटे, लगभग समान, आइसोमेट्रिक एनजी संरचना में बदल दिया गया था। इसका औसत अनाज का आकार लगभग 30 माइक्रोन है।
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कास्टिंग (99.8 ~ 99.5) (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)-(0.2 ~ 0.5) नी (%) मिश्र धातुओं को 72h इज़ोटेर्मल के लिए 1150 ° C पर इलाज किया गया था, और परतों को लगातार 144h isothermal के लिए विभाजित किया गया था। व्यापक आइसोमेट्रिक संगठन।
अध्ययनों में पाया गया है कि निकेल की टाइटेनियम मिश्र धातु के of सिंगल-फेज क्षेत्र का विस्तार करने की भूमिका है, जो कि 0.5% से अधिक निकेल (परमाणु अंश) को जोड़ने से TI-48AL मिश्र धातु को एकल-चरण γ संरचना में बना सकता है। एक 100x ध्रुवीकृत प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत चरण 360 ° को घुमाकर, इस अध्ययन में प्राप्त एनजी संरचना में α2 अनाज की एक छोटी मात्रा स्पष्ट 4 उज्ज्वल विलुप्त होने की घटना दिखाई दी। साहित्य से प्राप्त निकेल-टाइटेनियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु के बिना एनजी माइक्रोस्ट्रक्चर के गुणात्मक अवलोकन से पता चलता है कि निकेल युक्त मिश्र धातु एनजी में α2 चरण की मात्रा काफी कम है। इसलिए, गुणात्मक रूप से, निकेल के 0.2% से 0.5% के अलावा, α2 (या α) → γ titables चरण परिवर्तन को 1150 डिग्री सेल्सियस पर टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु के चरण परिवर्तन को बढ़ा सकता है, जो लैमेलर में ऊर्जा में उतार -चढ़ाव को बढ़ाता है संरचना। यह प्लाई संरचना में परत की गड़बड़ी के कारण होने वाली असंतोष की घटना को बढ़ावा देता है। ये अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में इन-स्लाइस एंडपॉइंट्स की एक बड़ी संख्या का उत्पादन करते हैं जो प्रभावी रूप से लामेला के खंडित निरंतर खुरदरेपन को बढ़ावा देते हैं, जिससे निकेल युक्त टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं को अपेक्षाकृत सरल गर्मी उपचार प्रक्रिया में समरूप बनाया जा सकता है। शोधन।
प्रयोग में पाया गया कि टाइटेनियम मिश्र धातु पतली-परत पूर्ण-मोटाई शीट में सबसे अच्छा व्यापक यांत्रिक गुण हैं। इसलिए, प्राप्त एनजी संरचना को 5 से 10 मिनट के लिए 1370 डिग्री सेल्सियस पर गर्म किया गया था और फिर एक ठीक इक्वियाक्सेड पूर्ण-परत शीट संरचना () प्राप्त करने के लिए ठंडा किया गया था। लैमिनेशन का औसत आकार लगभग 50 माइक्रोन था, जो कास्ट TI-46.5 की तुलना में थोड़ा छोटा था। AL-2.5V-1.0CR मिश्र धातु एक ही प्रक्रिया में प्राप्त FFL ऊतक परत शीट। इस तथ्य के अनुसार कि लेयर ग्रुप मैट्रिक्स एनजी संरचना के of दाने के आकार की तुलना में समान और थोड़ा बड़ा है, निकेल युक्त कास्ट टाइटेनियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु की FLI संरचना का गठन तंत्र टाइटेनियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु से अलग है। निकेल के बिना एफएफएल संरचना। उच्च तापमान α-equiaxed अनाज γ- चरण मैट्रिक्स पर बनते हैं और थोड़ा बढ़ते हैं। फिर उन्हें α + and चरण के लिए शीतलन प्रक्रिया के दौरान ठंडा किया जाता है, और α- चरण में α-grain में अवक्षेप होता है। एक गामा/अल्फा लैमेलर संरचना का गठन किया जाता है और फिर कमरे के तापमान पर ठंडा होने के दौरान एक गामा/अल्फा 2 लैमेलर संरचना में परिवर्तित हो जाता है।
कास्ट (99.8 ~ 99.5) (TI-46.5AL-2.5V-1.0CR)-(0.2 ~ 0.5) नी (%) मिश्र धातु फुल-लेयर शीट माइक्रोस्ट्रक्चर मॉर्फोलॉजी।
निष्कर्ष के तौर पर
। लैमेलर संरचना। गामा संगठन के पास एक ठीक, वर्दी, समान रूप से बदल जाता है।
(२) गामा संरचना के पास प्राप्त किया गया था ५ से १० मिनट के लिए १३7० डिग्री सेल्सियस पर गर्म किया गया था और फिर ठीक इक्विएक्स्ड फुल-प्लाई शीट संरचनाओं को प्राप्त करने के लिए ठंडा किया गया था।
