Ti600チタン合金の微細構造変化に対する熱機械加工の影響

航空産業の急速な発展に伴い、新しい航空機設計の要件を満たすために、世界中の国が 600 度を超える長期使用に耐えるチタン合金の開発を競っています。現在、高温チタン合金の開発は主にTi-A1-Zr-Sn-Mo-Si系に焦点を当てており、各国は600度で使用できる優れた性能を備えたいくつかの高温チタン合金を開発しています。このシリーズの合金は、最も成功した高温チタン合金系であることが証明されています。Ti600 合金は、ノースウェスト非鉄金属研究所によって開発されたニアアルファ型高温チタン合金の一種であり、主に航空エンジンのアプリケーション要件向けに設計されています。 Ti600 合金は、ノースウェスト非鉄金属研究所によって開発されたニアアルファタイプの高温チタン合金で、主に航空宇宙エンジン用途向けに設計されています。その組成は、上記の合金シリーズに希土類元素 Y を添加したものであり、高温チタン合金の設計基準に適合しており、航空宇宙材料として期待されています。コンプレッサーのディスクやブレードなどの特殊な部品を製造する場合、熱機械加工条件を最適化して微細構造の機械的特性を制御する必要があると考えられています。したがって、Ti600 チタン合金の製造には、微細構造と熱加工パラメータの関係を明らかにすることが不可欠です。

試験に使用された材料は、公称組成（重量％）Ti-6Al-2.8Sn-4ZrのTi600チタン合金でした。 -0.5Mo-0.4Si-0.1Y、その転移温度は約1010度でした。試験に使用された材料は、公称組成 (重量%) Ti-6Al-2.8Sn-4Zr-0.5Mo{{20) の Ti600 チタン合金でした。 }}.4Si-0.1Y。納品された状態の Ti600 合金棒に - 相領域鍛造を施し、初期の微細組織は長さ 30-40 μm × 幅 2 μm のラメラと、微細変態の約 10% を占める塊状相で構成されていました。マトリックス。等温圧縮試験は、コンピューター制御の Gleeble-1500 熱シミュレーターで、変形温度範囲 800 ～ 1100 度、ひずみ速度 0.001、0.01、0.1、1、10 s-1 で実行されました。 70% の高圧縮試験片。熱圧縮の直後に、熱変形した組織を保護するために試験片を水で急冷しました。テスト結果は次のことを示しました。
変形温度は微細構造に大きな影響を与えます。転移温度 (800 ～ 950 度) より低い温度で処理すると、温度が上昇するにつれて、変形した試験片に動的球状化が明確に見られました。 α転移温度（1000～1100度）より高い温度で加工すると、鍛造方向に垂直な面内でα結晶粒の伸びが発生する。いくつかの不連続な針状マルテンサイトフレークが変態粒子内に見出された。
ひずみ速度は、Ti600 合金の変形に完全に影響します。ひずみ速度 (0.1-10 s-1) が増加するにつれて、細長いフレークはさらにねじれ、+ 加工条件下で層状組織の破壊が明確に現れました。
1000〜1100度でホットプレスされたTi600合金の軟化メカニズムは主に動的復元であり、亜結晶と転位壁の形成は単相で観察される典型的な微細構造特徴です。
+ 相領域 (800 ～ 950 度) での処理により、温度の上昇とひずみ速度の低下に伴うレオロジー応力が減少します。軟化メカニズムは主に、粒子内のシートの動的球状化です。