Utjecaj BASCA termičke obrade na mikrostrukturu legure titana TB18

Legura titanijuma ima prednosti visoke specifične čvrstoće, dobre otpornosti na koroziju itd., i široko se koristi u vazduhoplovstvu, automobilskoj i brodogradnji itd. TB18 legura titanijuma je nova vrsta substabilne legure titana koju je dizajnirao i razvio United Nacionalni univerziteti i naučnoistraživački instituti za razvoj kineskih vazduhoplovnih strukturnih komponenti poslednjih godina. U poređenju sa BT22, Ti-1023 i drugim legurama titanijuma, legura ima bolju kaljivost i bolju toplotnu obradivost, sa svojom proizvodnjom šipki velikih dimenzija nakon termičke obrade čvrstoćom većom od 1300 MPa i dalje ima odličnu žilavost (KIC veći od ili jednak 60 MPa-m1/2), posebno pogodan za upotrebu kao stajni trap aviona, poprečna greda i drugi važni nosivi delovi vazduhoplovne industrije.
Razvojem vazduhoplovnih vozila ka velikim brzinama, ne samo da je potrebno povećati nivo čvrstoće titanijumskih legura, već je i žilavost legura titanijuma postavila veće zahteve, odnosno, uz poboljšanje čvrstoće legura titanijuma, žilavost treba održavati na visokom nivou. U poređenju sa + termičkom obradom, termička obrada će ometati kretanje dislokacije zbog postojanja granica zrna, tako da je legura ojačana. Istovremeno, zbog postojanja velikog broja isprepletenih lamelarnih klastera u intrakristalnoj lamelarnoj organizaciji, pukotine kroz ove klastere će promijeniti orijentaciju, što će rezultirati cik-cak putanjama pukotina, više grananja, povećanjem ukupne dužine, pojavom rupture. zahtijeva više energije, pa stoga legura ima veću žilavost na lom. Stoga, termička obrada može učiniti da legura titanijuma ima odličnu žilavost na lom uz postizanje veće čvrstoće, što je efikasan način da se reši kontradikcija između čvrstoće i žilavosti legure titanijuma. Proces termičke obrade čvrstog rastvora sa sporim hlađenjem (BASCA) je vrsta procesa termičke obrade za tankozidne delove vazduhoplovnih konstrukcija od legura titanijuma visoke čvrstoće kako bi se smanjila osetljivost na oštećenja i učinila da dobiju visoku čvrstoću i visoku žilavost.
U tu svrhu istražen je utjecaj BASCA toplinske obrade na mikrostrukturu i mehanička svojstva legure titana TB18, s ciljem da se stvori osnova za razvoj odgovarajućeg procesa toplinske obrade ojačanja.
(1) TB18 šipka od legure titana u -faznom području čvrstog rastvora u uslovima sporog hlađenja, -faza u granicama zrna i intrakristalna precipitacija, intrakristalna -faza je šiljasta ili kratka igla, granična faza -faza je u osnovi tanki film ugrađen u granice zrna. Brzina hlađenja ima veći uticaj na fazu na granici zrna, kada je brzina hlađenja od 1 stepen/min, faza na granici zrna sa diskontinualnim taloženjem nalik sočivu na granici zrna, formirajući organizaciju "ogrlica". Kako se brzina hlađenja smanjuje, taloženje granične faze zrna je sve više i više je povezano jedno s drugim u cjelinu, te postepeno grubo postaje kontinuirano valovito.
(2) TB18 šipka od legure titanijuma ima dobar efekat jačanja starenja, tretman starenjem čvrste otopine može poboljšati čvrstoću od 400-500MPa. sporo hlađenje formiranja granične faze zrna je nepovoljno za plastičnost legure, žilavost. Sa usporavanjem brzine hlađenja, plastičnost i žilavost legure se smanjuju, a posebno se žilavost loma značajno smanjuje sa 86.9MPa-m1/2 nakon hlađenja na 57.8MPa-m1/2 ispod stanje sporog hlađenja na 0.25 stepeni/min, što ukazuje da lomna žilavost legure ima visoku osjetljivost na graničnu fazu zrna.
(3) Upotreba BASCA procesa termičke obrade omogućava leguri titana TB18 da dobije odlične ukupne performanse sa istezanjem od 8% i žilavošću loma većom od 80 MPa-m1/2 na nivou vlačne čvrstoće blizu 1300 MPa.