Ti-811 チタン棒の機械的特性に対する鍛造プロセスの影響

Ti-811チタン合金（Ti-8Al-1Mo-1V）は、ほぼAタイプの耐熱チタン合金です。室温が高いなどの多くの利点があります。高温強度、良好な熱安定性、高温クリープ性能に優れています。主に航空機エンジンのコンプレッサーディスクや第1段から第3段のローターブレードなどの高速回転部品に使用され、過酷な作業環境で長期間使用されます。 、室温および高温で良好な機械的特性、特に高い熱安定性と高温クリープ特性を持たなければなりません。これらの特性は合金の耐用年数を決定するだけでなく、エンジンの性能も決定するためです。したがって、それは非常に必要です。 Ti-811チタンロッド材料の構造と性能の関係を研究する。

この記事では、Ti-811 チタン合金棒の微細構造と機械的特性に対する鍛造プロセスの影響について説明し、3 つの鍛造プロセスの微細構造、機械的特性、超音波探傷レベルを比較分析し、 Ti-811 チタン合金棒の工業生産と開発。プロセス改善のための理論的参照と基礎を提供します。

実験データの分析を通じて、2つのプロセスの下でのTi{{0}}チタン合金ロッドの室温引張特性の差は小さく、強度の差は顕著ではないことがわかります。標準要件を満たしています。等軸構造と二状態構造の Ti-811 チタン合金ロッドは両方とも良好な熱安定性を備えているため、400 度で 100 時間熱にさらした後の熱安定性の違いも同様です小さいですが、A プロセスのクリープ性能は 0.2 % を超えており、製品規格の要件を満たしていません。プロセス B と C のクリープ特性は両方とも 0.2 % 未満であり、製品規格の要件を満たすことができます。 Cはより優れた高温クリープ特性を示します。図2および3の分析に基づいて、Ti-811チタン合金棒の鍛造組織における一次aと二次aの相対含有量、および二次 a の形状は、そのクリープ特性に大きな影響を与えます。一次 a の含有量が低い場合、一次 a の含有量が高い場合よりもクリープ性能が優れています。二次 a が二次 a に分散している場合、クリープ性能はより優れています。マトリックスは均一な局所配向を持った細い針状の形状をしています。これは、ミクロ組織における帯状の a が等軸 a よりも耐クリープ性に優れているためです。 低速クリープ過程では、等軸構造の滑り変形は個々の a 粒子から始まります。ひずみが増加するにつれて、滑りはより多くの a 粒子を占め、次に周囲の p 粒子に広がります。そのため、クリープボイドはゆっくりと核生成しますが、一度ボイドが形成されると、形成されると、急速に拡張して準へき開破壊を形成する可能性があります。

プロセス C で得られたロッドのクラッター レベルは、超音波試験中に 0.8-12dB の範囲にあり、許容範囲内です。Ti-811 チタン合金ロッドの製品標準要件です。これはまた、Ti-811 チタン合金棒の鍛造温度を上げ、変形抵抗を減らし、棒の鍛造性を高めると、組織の均一性が効果的に向上し、探傷レベルが向上することを示しています。

3つの鍛造プロセス試験、異なるプロセスにおけるTi-811チタン合金棒の微細構造、機械的特性、および超音波探傷レベルに関する試験データの包括的な比較および分析を通じて、次の結論に達しました。

• 鍛造温度は、Ti-811 チタン合金棒の微細構造に大きな影響を与えます。温度が低いと、棒組織中の一次 a 含有量が多くなり、二次 a 相の析出が少なくなります。鍛造温度が高くなると、二次 a 相の析出が少なくなります。適度に増加し、一次α相の含有量が大幅に減少し、細針状の二次α相の析出が増加した。

• クリープ性能には、一次αの含有量とp母相上に分布する二次αの形態が大きく影響します。一次αが少なく、かつ微細な針状の二次α組織が良好な耐クリープ性を得ることができます。

• 鍛造温度が上昇すると、Ti-811 チタン合金棒の鍛造性が向上します。長いまたは大きな破片が完全に破壊された後の組織はより均一になり、それによって超音波探傷レベルが向上します。