Biex tindirizza l-komponenti kumplessi meħtieġa f'oqsma bħall-ajruspazju, l-ikkastjar tat-trab issolvi b'mod effettiv l-isfidi tekniċi inerenti fl-ikkastjar ta 'preċiżjoni, bħal kavitajiet li jinxtorob, porożità u segregazzjoni tal-kompożizzjoni, kif ukoll bosta problemi assoċjati ma' forġar tal-iwweldjar. Bħalissa, fil-produzzjoni ta 'ligi Ti2AlNb bl-użu tal-metallurġija tat-trab, aħna niffukaw fuq il-parametri tal-proċess tal-ippressar iżostatiku sħun (HIP) (ħin, temperatura, pressjoni), trattament bis-sħana sussegwenti u proċessi ta' deformazzjoni sħuna, u l-istudju tal-mikrostruttura u l-prestazzjoni tal-ligi tat-trab u d-dimensjonijiet tal-komponenti ffurmati. Kumpanija tagħna ppreparat Ti2AlNb trab pre-ligat bl-użu tal-proċess tal-elettrodu li jdur fil-plażma (PREP) u mbagħad ipproduċiet ligi tat-trab Ti2AlNb permezz tal-proċess tal-ippressar iżostatiku sħun tat-trab.
Metodu ta 'preparazzjoni ta' liga tat-trab Ti2AlNb: Trab Ti2AlNb pre-ligat b'daqs ta 'partiċelli taħt il-250 μm jitgħabba f'kisja ċilindrika tal-azzar b'-karbonju baxx f'ambjent atmosferiku. Wara l-kompattazzjoni, l-iwweldjar fuq il-post, id-degassing bil-vakwu, u l-iwweldjar tas-siġillar, l-ippressar iżostatiku sħun (HIP) jitlesta f'forn tal-ippressar iżostatiku tat-tip RD(Z)-1-850 ta 'l-Istitut tar-Riċerka ta' l-Azzar Haopu Technology Co., Ltd., biex jinkisbu billetti tal-metallurġija tat-trab. Proċess ta 'ippressar iżostatiku sħun: It-temperatura tal-forn titla' għal 1030 grad, il-pressjoni hija akbar minn 140 MPa, il-ħin taż-żamma huwa 2-4 sigħat, u mbagħad il-forn jitkessaħ. Proċess ta 'trattament tas-sħana: Il-kundizzjonijiet tat-trattament tas-sħana tas-soluzzjoni huma 980 grad għal 2 sigħat, segwiti minn tkessiħ tal-forn, b'ħin għat-temperatura tal-kamra ta' mhux inqas minn siegħa. Il-kundizzjonijiet tat-trattament tas-sħana li qed tixjieħ huma 890 grad għal 4 sigħat, segwiti minn tkessiħ tal-forn, b'ħin sat-temperatura tal-kamra ta 'mhux inqas minn siegħa. Wara l-ippressar iżostatiku sħun, l-għant ta 'barra u l-qalba jitneħħew permezz ta' magni u tħin kimiku biex jinkisbu partijiet ta 'impeller magħluqa ta' liga tat-titanju. Il-figura hawn taħt turi r-relazzjoni tal-assemblaġġ u l-immaġni fiżika tal-kmiem u l-qalba tal-impeller magħluqa sperimentali.
Fig. Ir-relazzjoni tal-assemblaġġ u d-dijagramma fiżika tal-qalba tal-kmiem tal-impeller miksija.
Il-proprjetajiet tat-tensjoni ġew ittestjati f'650 grad bl-użu ta 'magna tal-ittestjar universali elettronika CMT5305, skont GB/T 228.2-2015 "Materjali metalliċi, ittestjar tat-tensjoni-Parti 2: Metodu tat-test b'temperatura għolja"; creep life ġiet ittestjata f'650 grad /360 MPa bl-użu ta 'RD-100 mikro-kontrollat magna elettronika għall-ittestjar tal-creep, skond GB/T 2039-2012 "Materjali metalliċi, metodu tat-test tat-tensjoni tat-tensjoni uniaxial"; id-dimensjonijiet tal-kampjun kemm għat-testijiet tat-tensjoni kif ukoll għat-test tat-tkaxkir kienu 5 mm fid-dijametru u 25 mm fit-tul tal-kejl, b'mill-inqas żewġ kampjuni paralleli. Il-kampjuni tal-liga tat-trab Ti2AlNb, wara l-immuntar u l-illustrar, ġew inċiżi b'reaġent Kroll (3% HF + 6% HNO3 + 91% H2O, frazzjoni tal-volum), u stampi SEM inkisbu permezz ta 'mikroskopju elettroniku tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp TESCAN MIRA4. Analiżi EBSD saret fuq SEM tat-tip Thermo Quattro S mgħammra b'sonda ta 'diffrazzjoni ta' backscatter tal-elettron (EBSD), u s-softwer tal-ipproċessar tad-dejta kien HKL Channel 5. Il-porożità tal-liga Ti2AlNb ippressata b'mod iżostatiku sħun kienet ikkaratterizzata bl-użu ta 'sistema VersaXRM-500 X-ray microcomputed tomography (Micro-CT). Iż-żona ta 'analiżi tat-trab kompatt kienet bejn wieħed u ieħor Φ1.9 mm × 2.2 mm.
Fil-fabbrikazzjoni tal-komponenti tal-metallurġija tat-trab, id-disinn tal-istruttura tal-inkapsulament huwa kruċjali. Disinn ta 'struttura ta' inkapsulament raġonevoli jeħtieġ li jiżgura li l-partijiet kollha tat-trab kompatt huma densifikati u jiksbu forma qrib-net-forma. Bħala l-kontenitur għall-ippressar iżostatiku sħun (HIP) ta 'ligi tal-metallurġija tat-trab, l-inkapsulament jaffettwa direttament il-kwalità metallurġika u d-dehra dimensjonali tal-prodott lest. Fil-prattika, varjazzjonijiet fil-parametri tal-proċess matul id-densifikazzjoni HIP jistgħu jwasslu għal differenzi fil-proċess ta 'densifikazzjoni. Speċjalment meta tiffabbrika komponenti kbar u kumplessi, l-istruttura tal-inkapsulament/moffa hija ġeneralment relattivament kumplessa, u d-differenzi fil-proċess ta 'densifikazzjoni mill-wiċċ għall-intern tal-kompatt tat-trab huma aktar evidenti, anke juru fenomenu ta' "densifikazzjoni mhux -uniformi." Dan il-fenomenu jwassal għal livelli ta 'densifikazzjoni inkonsistenti u deformazzjoni li jinxtorob f'partijiet differenti tal-komponent, u b'hekk jaffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi tal-komponent. Bl-użu ta 'trab EIGA, diversi tipi ta' komponenti tal-metallurġija tat-trab Ti2AlNb ġew iffabbrikati b'suċċess taħt reġim HIP ta '1030 grad /140 MPa / 3 h. L-ittestjar wera li d-devjazzjoni dimensjonali tal-komponenti ewlenin kienet inqas minn 2%, u l-kwalità tal-wiċċ kienet superjuri għal dik ta 'ligi fondut. Bl-adozzjoni ta 'element finit-disinn ta' struttura ta 'inkapsulament assistit, il-proċess ta' densifikazzjoni għandu tendenza li jkun uniformi matul il-proċess kollu ta 'formazzjoni ta' densifikazzjoni, jevita b'mod effettiv il-fenomenu ta '"densifikazzjoni mhux{-uniformi" u jgħin biex tiġi żgurata l-konsistenza tal-prestazzjoni ġenerali tal-komponent.
1) Meta mqabbel mal-metodu PREP, it-trab pre-ligat Ti2AlNb ippreparat bil-metodu EIGA għandu distribuzzjoni usa 'ta' daqs tal-partiċelli, numru żgħir ta 'sferi tas-satellita, u densità tal-vit ogħla.
(2) Meta mqabbel mal-liga Ti2AlNb iffurmata permezz ta 'pressar iżostatiku sħun ta' trab PREP, is-saħħa tat-temperatura għolja -u l-ħajja tat-tkaxkir tal-liga li tikkorrispondi għal trab EIGA huma kemmxejn imnaqqsa, iżda t-titwil huwa aħjar minħabba l-uniformità ogħla tal-mikrostruttura. Fil-proċess tal-preparazzjoni tal-komponenti, ir-riżultati ta 'simulazzjoni ta' elementi finiti juru li l-impeller Ti2AlNb imħejji minn trab EIGA għandu jinxtorob iżgħar u huwa aktar adattat għall-ippressar iżostatiku sħun ta 'komponenti kumplessi.
(3) Bl-użu ta 'simulazzjoni ta' elementi finiti biex jassistu fid-disinn tal-inkapsulament, komponenti kumplessi tal-metallurġija tat-trab Ti2AlNb ġew ippreparati b'suċċess bl-użu ta 'trab pre-ligat EIGA. Il-komponenti għandhom preċiżjoni għolja dimensjonali u tal-wiċċ u l-ebda difett metallurġiku.
