Grynas titanas pasižymi geromis žemos temperatūros savybėmis, puikiu atsparumu korozijai, mažu tankiu ir daugeliu kitų puikių savybių, taip pat turi daugybę pritaikymų medicinos, jūros inžinerijos, naftos inžinerijos ir daugelyje kitų sričių. Gryno titano kristalinė struktūra yra glaudžiai supakuota šešiakampė, slydimo sistema struktūroje yra mažesnė, o ištempus lengvai susidaro asimetrija. Dėl gryno titano mechaninių savybių Tao Zhijun ir kt. ištyrė komercinio gryno titano tempimo ir gniuždymo plastinės deformacijos elgseną ir mechanizmą, gavo gryno titano grūdelių orientacinį pasiskirstymą, išanalizavo pagrindinį gryno titano tempimo ir gniuždomosios plastinės deformacijos mechanizmą. Shi Xiaohui ir kt. ištyrė stambiagrūdžio TA2 gryno titano kvazistatinį tempimo elgseną ir mechanizmą, o rezultatai parodė, kad pagrindinė didelio TA2 deformacinio gebėjimo priežastis buvo grūdelių stambėjimas, o didinant grūdelių dydį, deformacijos metu padidėtų dvynių aktyvumas. Dvigubos ribos gali padalyti grūdus, sumažinti dislokacijos slydimo atstumą, trukdyti dislokacijos slydimui ir padidinti medžiagos stiprumą.
Šiame darbe buvo apibūdinta ir išanalizuota valcuoto ir atkaitinto TA1 gryno titano lakšto mikrostruktūra ir makroskopinės mechaninės savybės bei aprašytas atitinkamas deformacijos proceso ir struktūros ryšys, kad būtų galima pateikti tam tikrą informaciją praktiniam pritaikymui. medžiaga.
1. Eksperimentinės medžiagos ir metodai
Šiame eksperimente pasirinkta medžiaga yra TA1 gryno titano lakštas po 700 laipsnių × 1 h / oru aušinamo atkaitinimo, kurį teikia Xinjiang Xiangrun New Material Technology Co., LTD. Materializuotą medžiagą galima suskirstyti į: W (Fe)=0,013%, w (C)=0,017%, w (N)=0,005%, w (H) )=0,001%, w (O)=0,029%, Ti nuolaida. Tempimo pavyzdys buvo valcavimo kryptimi (RD kryptis), o tempimo bandymas buvo atliktas GBT 228.{15}} „Metalinių medžiagų tempimo bandymas 1 dalis: Bandymo metodas kambario temperatūroje“. Metalografija buvo stebima OLYMPUS optiniu mikroskopu, elektronų atgalinės sklaidos difrakcija (EBSD) ir lūžių morfologija išmatuota Zeiss SUPRA 55 lauko emisijos skenuojančiu elektroniniu mikroskopu, rentgeno difrakcija matuota Empyrean rentgeno spindulių difraktometru, stebimi didelio padidinimo audiniai. ir nufotografuota Tecnaig perdavimo elektroniniu mikroskopu. INSTRON bandymo mašina buvo naudojama tempimui patikrinti kambario temperatūroje.
2. Eksperimento rezultatai ir aptarimas
2.1 Mikrostruktūra
TA1 gryno titano lakšto mikrostruktūra, metalografinė lakšto mikrostruktūra turi akivaizdžių gryno titano struktūros savybių, mikrostruktūroje dominuoja lygiašė fazė, o tarp lygiašės fazės yra tarpkristalinės fazės pėdsakai. Ar rentgeno spindulių difrakcijos modelis, galima nustatyti, kad difrakcijos smailės yra fazės, kur (101¯0), (0002), (101¯1) trijų kristalų plokštumos indekso difrakcijos smailės intensyvumas yra didesnis. Atitinkamos EBSD mikrostruktūros ir poliarinės diagramos rezultatai rodo, kad -titano, kurio šešiakampė struktūra yra glaudžiai supakuota, yra 99,2%, o titano, kurio kubinė struktūra yra kūno centre, - 0,8%, grūdelių dydis yra 50-60 μm. , ir yra „Burger“ ryšys tarp -titano ir -titano. Išanalizavus (101¯0) ir (0002) poliarinę diagramą, galima gauti, kad pagrindinės plokštumos tekstūra yra stipri, o didžiausia vertė yra 6,85, o kampas tarp ŠD krypties (plokštės skersinis) ir grūdelių yra mažas. , kurią galima gauti pagal plokštelės {101¯0} cilindrinę tekstūrą, o plokštė turi stiprią tekstūrą RD kryptimi (riedėjimo kryptimi).
2.2 Tempimo analizė
TA1 gryno titano lakšto tempimo proceso kreivė gali būti suskirstyta į tris etapus. Pirmasis etapas yra pradinis etapas. Šiame etape tempimo mėginio plastinė deformacija daugiausia yra slysta, susidaro nedidelis skaičius dislokacijų, o tempimo kreivė yra lygi. Antrasis etapas yra stiprinimo etapas, kai grūdelių ribos įtempis konstrukcijoje yra didesnis nei įtempis kritiniame dvynyje, o plastinė deformacija kartu dalyvauja dvyniui ir slydimui. Kadangi dviguba riba gali padalinti grūdus, sumažėja dislokacijos slydimo ilgis, trukdomas dislokacijos judėjimas ir padidėja bendras mėginio įtempimo kietėjimo efektas, o tai yra pagrindinė priežastis, dėl kurios sparčiai mažėja deformacijų kietėjimo greitis. . Tempimo procesui pereinant į trečią kaklo kirpimo stadiją, audinyje yra daug dvynių, ima silpti stiprinantis poveikis, mažėti tempimo kietėjimo efektas. Kadangi šiuo metu audinyje yra daug dvynių, deformacijos sukietėjimo sumažėjimo greitis yra mažesnis nei pradiniame etape.
2.3 Fizinis tempiamųjų bandinių palyginimas
Palyginti su pirminiu pavyzdžiu po ištempimo, nustatyta, kad tempiamasis bandinys turi reikšmingą maždaug 2,5 mm pailgėjimą, nes grynas titanas turi gerą plastiškumą, atsirandantis lūžis daugiausia yra plastiškas, o plastiškas lūžis turės akivaizdžią plastinę deformaciją makro morfologijoje. prieš lūžį, plastiškas lūžis yra lėtas plyšimo procesas, nes susidarius įtrūkimams audinyje, Plyšiams plisti reikia nuolat vartoti energiją. Veikiant tempimui, mikroporos audinyje susijungs viena su kita, sudarydamos mikro įtrūkimus, o tada įtrūkimai toliau plėsis, todėl mėginys lūžta.
2.4 Lūžio vietos mikromorfologija
Nulaužus tempiamąjį bandinį, mikrostruktūroje ir metalografinėje struktūroje lūžio vietoje (A padėtis) atsiranda daug dvynių, o organizacijos lygiagrečios fazės dydis sumažėja. Taip yra todėl, kad tempimo proceso metu plokštelės struktūroje esantys grūdeliai sulaužys. Veikiant išorinei jėgai, lygiašiai grūdeliai deformuosis ir sunaikins bei bus ištempti išorinės jėgos kryptimi. Dvyniai iš pradžių vyksta lokaliai, o didėjant deformacijai susigiminiavimas didėja, o tankis didėja. Dvynių susidarymą sukelia šlytis išilgai (101¯2) kristalinės plokštumos, kai pirminis grūdelis yra veikiamas suspaudimo jėga, statmena c ašiai, arba įtempimo jėga, lygiagrečia c ašiai, ty grūdeliai suksis ta kryptimi. c ašies<101¯0>, ir tada susiformuos naujas orientuotas grūdelis.
Dvynių pašalinimas turi didelį poveikį mechaninėms lakštinio metalo savybėms, taip pat turi didelį poveikį grūdelių dydžiui, kuris daugiausia atsispindi smulkiuose grūduose. Kai dvynių skaičius pasieks tam tikrą reikšmę, antriniai dvyniai susiformuos ankstyviausiame dvynių kristale. Kadangi dvynių skaičius ir toliau didėja, tarp dvynių ir grūdų ribos bei tarp dvynių bus pristatymas, o dvynių riba turės pjovimo poveikį grūdams (B padėtis), todėl grūdelių dydis sumažės. ir retinimo poveikis organizacijos grūdams.
2.5 Tempimo lūžių mikrostruktūra
Tempiamojo bandinio mikrostruktūrą daugiausia sudaro įdubimai. Mėginio tempimo proceso metu dėl greito tempimo ar streso koncentracijos, kurią sukelia dislokacija audinyje, susidaro mikroporos. Vystantis tempimui, dislokacijos atstūmimo jėga greitai mažėja, o po to ji nustumiama į mikroporas, dėl to vėl suaktyvėja dislokacijos šaltinis ir susidaro naujas išnirimas, kuris nuolat patenka į mikroporas ir priverčia mikroporas augti. . Daugybė mikroporų galiausiai susikaupia lūžio vietoje ir palieka pėdsakus, sudarydami įdubas [5]. Be to, kadangi TA1 gryno titano mėginys tempimo proceso metu turės dvynius, o dvynių riba trukdys dislokacijos judėjimui, audinyje esantys dvyniai ir dvynių ribos padalinti grūdeliai taps naujais deformacijos vienetais, o nauja deformacija. TA1 gryno titano lakšto lūžimo metu vienetai palaipsniui išsivystys į lūžimo vienetus. Įdubimo dydis taip pat yra viena iš vienodos medžiagos deformacijos savybių.
3. Baigiamosios kalbos
(1) TA1 gryno titano plokštės mikrostruktūroje vyrauja lygiašiai fazė, o tarp lygiašių fazių yra tarpkristalinės fazės pėdsakas. Rentgeno spindulių difrakcijos difrakcijos smailės yra visos fazės. EBSD analizė rodo, kad uždaros šešiakampės struktūros titanas yra 99,2%, o kūno centre esančios kubinės struktūros titanas yra 0,8%, tai galima gauti iš poliarinės diagramos. Kampas tarp ŠD krypties ir grūdelių yra mažas, o plokštės tekstūra yra stipri išilgai RD krypties.
(2) Tempimo procesas Tempimo procesą galima suskirstyti į tris etapus: pradinis etapas, stiprinimo stadija, kaklo susitraukimo stadija;
(3) Tempiamųjų bandinių lūžių morfologiją daugiausia sudaro įdubimai.
