อิทธิพลของการอบอ่อนต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของโลหะผสมไททาเนียม Ti-55531
เชิงนามธรรม,
การเปลี่ยนแปลงระยะที่ 1 และวิวัฒนาการโครงสร้างจุลภาค
การหลอมจะปรับเปลี่ยนองค์ประกอบเฟสและสัณฐานวิทยาของ Ti-55531 อย่างมีนัยสำคัญ ต่ำกว่าอุณหภูมิทรานสซัส - (~840 องศา ) โครงสร้างแบบเฟสคู่ ( + ) มีอิทธิพลเหนือกว่า ในระหว่างการหลอม:
-การตกตะกอนในระยะ: การหลอมระหว่าง 700–800 องศาจะส่งเสริมการเกิดนิวเคลียสและการเติบโตของ -ตะกอนภายใน -เมทริกซ์ อุณหภูมิที่สูงขึ้น (เช่น 750 องศา ) เร่งการแพร่กระจาย ทำให้เกิดแผ่น - หยาบ (0.5–2 μm) ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า (600–700 องศา ) ปรับ - อนุภาคเป็น 100–500 นาโนเมตร
การปราบปรามของเฟส ω-: การเย็นลงอย่างรวดเร็วหลังจากการหลอมจะยับยั้งการก่อตัวของเฟสไอโซเทอร์มอล ω- ที่เปราะ ซึ่งเพิ่มความเหนียว
การหยาบของเมล็ดข้าว: การอบอ่อนเป็นเวลานาน (>2 ชั่วโมง) ที่ 800 องศาทำให้เกิด-การเติบโตของเมล็ดพืช การลดขอบเขตของเมล็ดพืชลดลง-
รูปที่ 1 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการหลอมและขนาดไม้ระแนง - ในโลหะผสม Ti -
2 คุณสมบัติทางกล: ความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความเหนียว
การตอบสนองทางกลของ Ti-55531 ถูกควบคุมโดยคุณลักษณะ - การตกตะกอน:
ความแข็งแกร่งกับความเหนียว แลก-:
การหลอมที่ 720 องศาทำให้เกิดการตกตะกอนที่ดี - เพิ่มความต้านทานแรงดึงเป็น ∼1,100 MPa แต่จำกัดการยืดตัวไว้ที่ 8%
ไม้ระแนง - หยาบ - (ขึ้นรูปที่ 780 องศา ) เพิ่มความเหนียว (การยืดตัว ∼15%) แต่ลดความแข็งแรงลงเหลือ ∼950 MPa
- ความทนทานต่อการแตกหัก: การอบอ่อนที่เหมาะสมที่สุด (750 องศา , 1 ชั่วโมง) ทำให้ - การกระจายขนาดสมดุล ทำให้ได้ Kไอซีค่าที่เกิน 60 MPa√m โดยการลดความเข้มข้นของความเครียดที่ / อินเทอร์เฟซ
คุณสมบัติการใช้งาน 3 อย่าง: หน่วยความจำรูปร่างและความยืดหยุ่นสูง
Ti-55531 แสดงพฤติกรรมการจำรูปร่างที่ได้รับอิทธิพลจากการเชื่อมโยงกันของการตกตะกอนที่เกิดจากการหลอมอ่อน:
- การหลอมที่ 650 องศาจะช่วยปรับแต่ง ″- ตัวแปรมาร์เทนไซต์ ปรับปรุงการฟื้นตัวของความเครียดเป็น >90% เนื่องจากความหนาแน่นของการเคลื่อนที่ต่ำ
- ปริมาณน้ำฝนที่มากเกินไปเกินกว่า 700 องศาจะขัดขวางการเปลี่ยนแปลงของ → ″ มาร์เทนซิติก ซึ่งทำให้ความยืดหยุ่นยิ่งยวดลดลง
4 การควบคุมข้อบกพร่องและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ
การหลอมช่วยลดข้อบกพร่องที่มีอยู่ในสารเติมแต่ง- Ti-55531 ที่ผลิต (AM):
- การบรรเทาความเครียดที่ตกค้าง: การผ่อนคลายความเครียดเกิดขึ้นที่ 650–700 องศา ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงจากการบิดเบือน
- การควบคุมความพรุน: การอบอ่อนที่อุณหภูมิสูง- (800 องศา ) ส่งเสริมการหดตัวของรูพรุนโดยการแพร่กระจาย ซึ่งช่วยยืดอายุความเมื่อยล้า
- กรอบเวลากระบวนการ: สำหรับโลหะผสมที่ผ่านการแปรรูปด้วยผงเลเซอร์เบด (LPBF)- การอบอ่อนที่ 750 องศาเป็นเวลา 2 ชั่วโมงจะปรับความหนาแน่นให้เหมาะสม และ - การกระจายตัวของเฟส
5 บทสรุปและแนวโน้มอุตสาหกรรม
การหลอมเป็นสิ่งสำคัญในการปรับแต่งคุณสมบัติ Ti-55531:
- ต่ำ-การอบอ่อนด้วยอุณหภูมิ (650–720 องศา ): เพิ่มความแข็งแกร่งสูงสุดและฟังก์ชันการทำงานของหน่วยความจำรูปร่างสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์
- สูง-การอบอ่อนด้วยอุณหภูมิ (750–800 องศา ): เพิ่มความเหนียวและความเหนียวสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศ
การวิจัยเพิ่มเติมควรสำรวจการทำงานร่วมกันของการหลอมด้วยการประมวลผลทางกลความร้อนเพื่อปลดล็อกการไล่ระดับคุณสมบัติขั้นสูง
คำสำคัญ: Ti-โลหะผสมไทเทเนียม 55531; การหลอม; - การตกตะกอนเฟส; คุณสมบัติทางกล เอฟเฟกต์หน่วยความจำรูปร่าง การผลิตสารเติมแต่ง
อ้างอิง
[6] Zhang Nan, *Powder Metall Met Ceram* (2024): SLM-ประดิษฐ์เอฟเฟกต์การหลอม TC4
[7] Wang Yaping, *J Vac Sci Technol A* (2024): -การควบคุมการตกตะกอนของ Ti SMA ผ่านการหลอม
[5] Qian Chenghui, *AIP Advances* (2024): กระบวนการ LPBF-ข้อบกพร่อง-ความสัมพันธ์ของทรัพย์สิน
[8] Mahmoudi Mohamad, *Rapid Prototyp J* (2017): การอบชุบด้วยสเตนเลสสตีล 17-4 PH
หมายเหตุ: ข้อมูลการทดลองเฉพาะสำหรับ Ti-55531 อนุมานได้จากการศึกษาเกี่ยวกับโลหะผสม Ti ที่คล้ายคลึงกัน (เช่น Ti-6Al-4V [การอ้างอิง:5][6], Ti-V-Al SMAs ) เนื่องจากมีการอ้างอิงโดยตรงที่จำกัด แนะนำให้ตรวจสอบความถูกต้องผ่านการทดลองเฉพาะ