Możliwość walcowania na zimno blachy ze stopu tytanu TC6

Tożsamość i oznaczenie stopu

TC6 to martenzytyczny stop Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si alfa-beta o składzie nominalnym Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si, a oznaczenie jest wymienione w GB/T 3620.1, chińskiej normie dotyczącej tytanu oraz oznaczenia stopów tytanu i skład chemiczny. Jest to poddający się obróbce cieplnej stop dwufazowy, w którym beta transus występuje w temperaturze od 960 do 1000 stopni C, w zależności od zawartości substancji międzywęzłowych; zmierzona wartość od 975 do 985 stopni C jest typowa dla wlewków produkcyjnych zawierających około 0,10% tlenu.

Stop łączy w sobie typowe zalety tytanu, takie jak wysoka wytrzymałość właściwa i odporność na korozję, z dobrymi właściwościami mechanicznymi w-temperaturze pokojowej i-podwyższonej, a ponadto jest przystosowany do pracy w temperaturach do około 450 stopni C. Metody kucia, odlewania oraz obróbki rur i prętów są dobrze znane; Walcowanie blach na zimno jest rzadziej dokumentowane i jest przedmiotem danych próbnych poniżej.

Trasa młyna dla płyty TC6

Materiał próbny został przetopiony potrójnie łukiem próżniowym, otwarty w obszarze beta i kuty w formie płyty w obszarze alfa-beta. Płyty walcowano na gorąco nad transusem beta w celu rozbicia odlewanej struktury, a następnie walcowano do grubości 3,5 mm w polu alfa-beta, wyżarzano i trawiono. Walcowanie na zimno prowadzono stopniowo na kręgu wyżarzonym i trawionym, przy czym po każdych 5% dodatkowego zmniejszenia z główki blachy wycinano próbkę testową o średnicy 200 mm, tak aby pozostała blacha mogła być dalej walcowana. Walcowanie zatrzymało się, gdy pojawiły się pęknięcia krawędzi lub powierzchni.

Wyżarzanie międzyścieżkowe-jest praktycznym wymogiem tej trasy. Bez rekrystalizacji pomiędzy przejściami skumulowana gęstość dyslokacji zwiększa naprężenie przepływu aż do osiągnięcia limitu obciążenia młyna lub granicy pękania płyty, dlatego opublikowane limity redukcji mają zastosowanie tylko do określonego harmonogramu wyżarzania.

Pracuj-wzmocnij dane

Wzrost wytrzymałości wraz z redukcją jest spowodowany rosnącą gęstością dyslokacji i związanym z nią umocnieniem przez zgniot, a spłaszczenie krzywej przy około 27% jest punktem, w którym dalsza redukcja nie zapewnia już proporcjonalnej siły. Maksymalna redukcja na zimno osiągnięta przed pękaniem wyniosła 30,3% i w tym momencie materiał stracił większość swojej plastyczności, a na płycie widoczne były widoczne defekty powierzchni i krawędzi.

Specyfikacje dotyczące kwalifikowania gotowej płyty

Gotową płytę zamawia się zgodnie z normą ASTM B265, która określa skład chemiczny, minima właściwości mechanicznych i tolerancje grubości blachy, taśmy i płyty tytanowej. Próba rozciągania jest zgodna z normą ASTM E8/E8M; próbki o średnicy 200 mm użyte w badaniu są wygodne, ponieważ spełniają wymagania dotyczące długości uchwytu standardowej płaskiej próbki bez konieczności dalszego cięcia. Jeżeli płyta jest następnie obrabiana na części typu pręta, norma ASTM B348 ma zastosowanie do produktu w postaci pręta. Elementy międzywęzłowe, w szczególności tlen, muszą być utrzymywane w granicach specyfikacji, ponieważ tlen zwiększa wytrzymałość i zmniejsza ciągliwość, a zatem przesuwa zarówno beta transus, jak i granicę walcowania na zimno.

Praktyczne wskazówki dla producentów

Zaplanuj redukcję zimna na przejście na podstawie zmierzonej krzywej-utwardzania, a nie z podręcznikowych wartości dla Ti-6Al-4V, ponieważ dodatki Mo i Cr w TC6 zmieniają reakcję. Wyżarzaj i trawij, zanim nagromadzony redukt zbliży się do punktu spłaszczenia, odetnij kawałek na każdym etapie, aby sprawdzić właściwości i zatrzymaj walcowanie przy pierwszych oznakach pękania krawędzi. Jeżeli uformowana część wymaga płaskiej powierzchni, należy uwzględnić rozpiętość szerokości 20 mm obserwowaną w granicy walcowania i odpowiednio dobrać rozmiar płyty początkowej.

Często zadawane pytania

Q:Jaki jest nominalny skład TC6?
Odp.: Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si, zgodnie z wyszczególnieniem w GB/T 3620.1.

Q:Co to jest transus beta TC6?
Odp.: Podany zakres wynosi od 960 do 1000 stopni C, w zależności od zawartości śródmiąższowej; typowa jest zmierzona wartość od 975 do 985 stopni C.

Q:Jak dużą redukcję zimna może wytrzymać płyta TC6?
Odp.: W próbach walcowania maksymalne osiągnięte wyniosło 30,3%, przy rozpiętości szerokości 20 mm, wydłużeniu do 5,8% i widocznym pękaniu krawędzi.

Q:Dlaczego krzywa-utwardzania się spłaszcza?
Odp.: Gęstość dyslokacji nasyca wkład wzmacniający przy redukcji o około 27%, więc dodatkowa redukcja dodaje niewiele siły, jednocześnie zużywając pozostałą plastyczność.

Q:Która specyfikacja dotyczy gotowej płyty?
Odp.: ASTM B265 dla arkuszy, taśm i płyt tytanowych, z próbą rozciągania zgodnie z ASTM E8/E8M.