I. Priodweddau Sylfaenol Aloi Titaniwm TA18
Mae aloi titaniwm TA18 yn dangos priodweddau ffisegol sefydlog mewn senarios plât trwchus a thenau, gyda modwlws o tua 110 GPa a dwysedd o tua 4.4 g/cm³. Fodd bynnag, mae angen rheoli ei wrthwynebiad gwres a'i brosesadwyedd yn fanwl trwy brosesau trin gwres i fodloni gofynion gwahanol senarios cymhwyso.
II. Dadansoddiad Cymharol o Ddata Mesuredig
Er mwyn gwerthuso'n gynhwysfawr effaith gwahanol lwybrau proses ar berfformiad aloi titaniwm TA18, mae'r papur hwn yn dewis tri llwybr proses cynrychioliadol ar gyfer dadansoddiad cymharol. Mae'r arbrofion yn dilyn dull prawf tynnol ASTM E8/E8M-21 a dull prawf eiddo tynnol deunydd metel GB/T 228.1-2010 i sicrhau cysondeb ac ailadroddadwyedd y data.
1. Sampl A: Ar ôl triniaeth ateb + heneiddio (proses T6), mae'r UTS (cryfder tynnol eithaf) tua 980 MPa, cryfder cneifio yw 620 MPa, ac mae'r elongation yn 9%. O dan y llwybr proses hwn, mae aloi titaniwm TA18 yn dangos cryfder uchel a phlastigrwydd penodol.
2. Sampl B: Gan ddefnyddio llwybr proses prosesu thermomecanyddol a ddilynir gan driniaeth ateb + heneiddio, mae'r UTS yn cynyddu i tua 1050 MPa, cryfder cneifio yw 660 MPa, ac mae'r elongation ychydig yn gostwng i 7%. Mae'r llwybr hwn yn cyflwyno mireinio grawn a chronni dadleoli trwy brosesu thermomecanyddol, gan wella cryfder y deunydd yn sylweddol.
3. Sampl C: Optimeiddio ymhellach y paramedrau thermol, ar ôl anelio isothermol ac ail-heneiddio, mae'r UTS yn cyrraedd tua 1100 MPa, cryfder cneifio yw 710 MPa, ac mae'r elongation yn gostwng i 5%. Mae Sampl C yn cryfhau ac yn ail-heneiddio mewn cyfnod metasad, gyda chryfhau ffiniau grawn yn sylweddol a system wal ddadleoli gwell, ond mae wyneb y toriad yn fwy brau. Mae'r data mesuredig yn dangos bod effaith gyfunol cryfhau hydoddiant solet a chryfhau dyddodiad yn gwella cryfder aloi titaniwm TA18 yn sylweddol, ond mae mireinio grawn a dwysedd dadleoli cynyddol hefyd yn arwain at fasnach rhwng cryfder a chaledwch ac arwynebau torri esgyrn brau.
III. Dadansoddiad Microstrwythur
Mae microstrwythurau'r tri grŵp o samplau yn dangos gwahaniaethau sylweddol: Llwybr A: Wedi'i ddominyddu gan + strwythur, gyda maint grawn mawr a dwysedd isel o gyfnodau gwaddodi, mae'r wyneb torri asgwrn yn graciau hydwyth yn bennaf, sy'n dangos plastigrwydd da. Llwybr B: Trwy brosesu thermomecanyddol, cyflwynir mireinio grawn a chroniad dadleoli, mae maint a dosbarthiad y cyfnodau dyddodiad yn tueddu i fod yn unffurf, mae'r wyneb torri asgwrn yn dangos nodwedd hydwyth cymysg - brau, gan sicrhau cydbwysedd rhwng cryfder a phlastigrwydd. Llwybr C: Cryfhau ac ail-heneiddio mewn cyfnodau metasefydlog, gyda chryfhau ffiniau grawn yn sylweddol a system wal ddadleoli gwell, mae'r wyneb torri asgwrn yn cyflwyno microstrwythur haenog mwy cymhleth, gyda'r cryfder uchaf ond caledwch cymharol is. Mae dadansoddiad microstrwythur yn datgelu mecanwaith mewnol gwahaniaethau perfformiad mewn aloi titaniwm TA18 o dan wahanol lwybrau proses, gan ddarparu sail ddamcaniaethol ar gyfer optimeiddio prosesau.
IV. Coeden Benderfynu a Dethol Proses
Yn seiliedig ar y data mesuredig a'r dadansoddiad microstrwythur, mae'r papur hwn yn llunio coeden benderfynu gyda'r nod o gydbwyso cryfder cneifio uchel a weldadwyedd: Nod gwraidd: Y nod yw cydbwyso cryfder cneifio uchel a weldadwyedd. Y gangen gyntaf: Os rhoddir blaenoriaeth i gryfder uchel, gellir dewis Llwybr A (triniaeth ateb + heneiddio) neu Lwybr C (anelio isothermol + ail-heneiddio). Yn eu plith, Llwybr C sydd â'r cryfder uchaf, ond dylid nodi'r risg o dorri esgyrn brau; Mae gan Lwybr A gryfder ychydig yn is ond gwell plastigrwydd. Ail gangen: Os oes angen prosesadwyedd da, dylid dewis Llwybr B (prosesu thermomecanyddol wedi'i ddilyn gan driniaeth ateb + heneiddio), sy'n sicrhau cydbwysedd gwell rhwng cryfder a phlastigrwydd. Yn y pen draw, mae'r goeden benderfynu yn allbynnu cyfuniad proses (unrhyw un o A, B, C), ac yn gwerthuso'r cylchred, y gost a'r gallu i'w hailadrodd, gan ddarparu arweiniad greddfol ar gyfer dewis prosesau.
V. Dimensiynau Cymharu a Dadansoddi Cystadleuwyr
(1) Dimensiynau Cymharu
1. Cymhariaeth eiddo mecanyddol: Mae UTS, cryfder cneifio, ac ehangiad aloi titaniwm TA18 o dan wahanol lwybrau triniaeth wres yn cael eu cymharu â rhai Ti-6Al-4V ac aloion Ti eraill. Mae'r canlyniadau'n dangos bod gan TA18 derfyn cryfder uwch mewn rhai senarios galw uchel, ond mae angen optimeiddio'r cydbwysedd rhwng caledwch ac effeithlonrwydd cynnyrch deunyddiau trwy'r ffenestr broses . 2. Cymharu proses a chost: Mae'n ymwneud â defnydd o ynni triniaeth wres, cylchred, peiriannu, weldadwyedd ac olrhain deunyddiau. Mae angen ystyried cost proses aloi titaniwm TA18 yn gynhwysfawr o ran paramedrau triniaeth wres, dibrisiant offer a chostau llafur. (2) Dadansoddiad cystadleuwyr: Efallai y bydd gan Ti- 6Al-4V fanteision o ran weldadwyedd a chaledwch tymheredd isel, ond mae angen cydbwyso'r gost a'r anhawster prosesu. Mewn cyferbyniad, gall aloi titaniwm TA18 sicrhau cydbwysedd cryfder uwch a chaledwch y gellir ei reoli mewn senarios penodol trwy optimeiddio prosesau, ac mae ganddo werth cymhwysiad unigryw. VI. Camddealltwriaethau a rhagofalon dethol deunyddiau Yn y broses dewis deunydd, dylid osgoi'r camddealltwriaethau canlynol: 1. Wedi'i ysgogi gan fynegai cryfder sengl: Gall anwybyddu plastigrwydd, caledwch a pherfformiad effaith arwain at dorri esgyrn brau a dulliau eraill o fethu yn ystod y defnydd o ddeunydd. Wedi'i ystyried. 3. Anwybyddu effaith prosesadwyedd a weldadwyedd ar gyfradd cynnyrch a rheoli ansawdd: Mae prosesadwyedd a weldadwyedd yn effeithio'n uniongyrchol ar gyfradd cynnyrch a rheolaeth ansawdd, ac mae angen eu hystyried yn llawn wrth ddewis prosesau.
Saith. Casgliad a Rhagolwg
O dan lwybrau proses penodol, gall aloi titaniwm TA18 sicrhau cydbwysedd rhwng cryfder uchel a hydwythedd y gellir ei reoli, a dylid dylunio parameterized o amgylch ffenestr y broses. Mae dulliau prawf ASTM E8/E8M-21 o dan y system safonol Americanaidd a GB/T 228.1-2010 o dan y system safonol Tsieineaidd yn darparu cefnogaeth gref i gymharu data. O ran data'r farchnad, mae LME yn dangos bod ystod prisiau ingotau titaniwm tua 9,000-12,000 USD / tunnell, ac mae'r dyfyniadau sbot o blatiau aloi titaniwm ar Farchnad Metelau Shanghai yn amrywio o fewn yr ystod o 120,000-200,000 RMB / tunnell, sy'n ddefnyddiol ar gyfer llunio llwybrau proses cost-sensitif. Yn y dyfodol, gyda chynnydd parhaus gwyddoniaeth deunyddiau a thechnoleg prosesau, bydd optimeiddio perfformiad ac arloesi prosesau aloi titaniwm TA18 yn parhau i ddyfnhau. Trwy ymchwilio ymhellach i brosesau trin gwres newydd, dulliau rheoli microstrwythur, a strategaethau optimeiddio costau, disgwylir i aloi titaniwm TA18 chwarae mwy o werth cymhwyso mewn awyrofod, peirianneg forol a meysydd eraill.