Vpliv toplotne obdelave BASCA na mikrostrukturo titanove zlitine TB18

Prednosti titanove zlitine so visoka specifična trdnost, dobra odpornost proti koroziji itd., in se pogosto uporablja v vesoljski industriji, avtomobilski industriji in ladjedelništvu itd. Titanova zlitina TB18 je nova vrsta substabilne titanove zlitine, ki so jo oblikovali in razvili United Nacionalne univerze in znanstveno-raziskovalni inštituti za razvoj kitajskih letalskih strukturnih komponent v zadnjih letih. V primerjavi z BT22, Ti-1023 in drugimi titanovimi zlitinami ima zlitina boljšo kaljivost in boljšo vročo obdelavo, saj ima njena proizvodnja velikih palic po trdnosti toplotne obdelave več kot 1300 MPa še vedno odlično žilavost (KIC večja od ali enako 60 MPa-m1/2), še posebej primeren za uporabo kot podvozje letala, prečni nosilec in drugi pomembni nosilni deli v letalski industriji.
Z razvojem vesoljskih vozil v smeri visoke hitrosti ni treba povečati samo stopnje trdnosti titanovih zlitin, temveč je tudi žilavost titanovih zlitin postavila višje zahteve, to je, medtem ko je izboljšana trdnost titanovih zlitin, žilavost vzdrževati na visoki ravni. V primerjavi s + toplotno obdelavo bo toplotna obdelava ovirala gibanje dislokacij zaradi obstoja meja zrn, tako da je zlitina okrepljena. Hkrati bodo zaradi obstoja velikega števila prepletenih lamelnih grozdov v intrakristalni lamelni organizaciji razpoke skozi te grozde spremenile orientacijo, zaradi česar bodo poti razpok cikcakaste, več razvejane, skupna dolžina se poveča, pojav zloma zahteva več energije, zato ima zlitina večjo lomno žilavost. Zato lahko s toplotno obdelavo titanova zlitina pridobi odlično lomno žilavost, medtem ko pridobi večjo trdnost, kar je učinkovit način za reševanje protislovja med trdnostjo in žilavostjo titanove zlitine. Postopek toplotne obdelave s počasnim staranjem v trdni raztopini (BASCA) je nekakšen postopek toplotne obdelave za tankostenske strukturne dele letalstva iz visoko trdnih titanovih zlitin, da se zmanjša dovzetnost za poškodbe in omogoči, da pridobijo visoko trdnost in visoko žilavost.
V ta namen je bil raziskan vpliv toplotne obdelave BASCA na mikrostrukturo in mehanske lastnosti titanove zlitine TB18, da bi zagotovili osnovo za razvoj ustreznega postopka toplotne obdelave za utrjevanje.
(1) Palica iz titanove zlitine TB18 v območju -faze trdne raztopine v pogojih počasnega ohlajanja, -faza v mejah zrn in znotrajkristalna precipitacija, intrakristalna -faza je konica ali kratka igla, meja zrn -faza je v bistvu tanek film, vdelan v meje zrn. Hitrost hlajenja ima večji vpliv na fazo na meji zrn, ko je hitrost hlajenja 1 stopinja / min, faza na meji zrn z lečami podobnimi prekinjenimi padavinami na meji zrn, ki tvorijo organizacijo "ogrlice". Ko se hitrost ohlajanja zmanjšuje, je izločanje faze meje zrn vse več in med seboj povezano v celoto ter se postopoma zgosti do neprekinjenega vala.
(2) Palica iz titanove zlitine TB18 ima dober učinek krepitve staranja, obdelava s staranjem v trdni raztopini lahko izboljša trdnost 400-500MPa. počasno ohlajanje nastajanja faze zrnate meje je neugodno za plastičnost zlitine, žilavost. Z upočasnitvijo hitrosti ohlajanja se plastičnost in žilavost zlitine zmanjšata, zlasti se znatno zmanjša lomna žilavost iz 86.9MPa-m1/2 po zračnem hlajenju na 57.8MPa-m1/2 pod pogoj počasnega ohlajanja pri 0.25 stopinj /min, kar kaže na to, da ima lomna žilavost zlitine visoko občutljivost na fazo meje zrn.
(3) Uporaba postopka toplotne obdelave BASCA omogoča, da titanova zlitina TB18 pridobi odlično skupno zmogljivost z raztezkom 8 % in lomno žilavostjo več kot 80 MPa-m1/2 pri ravni natezne trdnosti blizu 1300 MPa.