Effet du processus de forgeage sur la microstructure et les propriétés mécaniques de la tige en titane TA11

L'alliage de titane TA11 (Ti-8Al-1Mo-1V) est un alliage de titane résistant à la chaleur de type proche de A. Il présente de nombreux avantages tels qu'une résistance à haute température ambiante, une bonne stabilité thermique et des performances de fluage à haute température, et est principalement utilisé pour les pièces rotatives à grande vitesse telles que le disque de compresseur de moteur d'avion et les pales de rotor à 1 à 3 étages. Ces composants, utilisés pendant une longue période dans des environnements de travail difficiles, doivent avoir de bonnes propriétés mécaniques à température ambiante et à haute température, en particulier une stabilité thermique élevée et des propriétés de fluage à haute température, car ces propriétés déterminent non seulement la durée de vie de l'alliage, mais également la la sécurité et la fiabilité du moteur, il est donc très nécessaire d'étudier la microstructure et les propriétés des matériaux des tiges de titane TA11.

Grâce à l'analyse des données expérimentales, nous pouvons voir que la différence dans les propriétés de traction à température ambiante des tiges en alliage de titane TA11 sous les deux processus est faible, que la différence de résistance n'est pas grande et qu'elles répondent toutes aux exigences standard. Étant donné que la structure équiaxiale et la structure bimorphique de la barre en alliage de titane TA11 ont une bonne stabilité thermique, les performances de stabilité thermique après exposition à la chaleur à 400 degrés et 100 h sont également faibles, mais les performances de fluage de la Un procédé est supérieur à 0,2%, ce qui ne répond pas aux exigences de la norme produit. Les performances de fluage des processus B et C sont inférieures à 0,2 %, ce qui peut répondre aux exigences des normes de produits, et le processus C présente de meilleures performances de fluage à haute température. En combinaison avec l'analyse des figures 2 et 3, il est conclu que la teneur relative en a primaire et secondaire a dans le tissu de forgeage de la barre en alliage de titane TA11, ainsi que la morphologie de a secondaire, ont une grande influence sur son fluage. propriétés. Les performances de fluage sont meilleures lorsque la teneur en A primaire est inférieure à celle lorsque la teneur en A primaire est élevée, et les performances de fluage sont meilleures lorsque le A secondaire distribué sur la matrice P est une fine aiguille avec une orientation locale cohérente. En effet, la bande A en microstructure est plus résistante au fluage que l'équiaxe A. Dans le processus de fluage lent, la déformation par glissement de la structure équiaxiale commence à partir des grains A individuels, et avec l'augmentation des variables de déformation, les grains A occupés par le glissement occupent davantage d'expansion vers les grains P environnants, de sorte que le noyau de la cavité de fluage est en retard, mais une fois la cavité formée, elle peut se dilater rapidement et former une fracture quasi-clivage.

La barre obtenue par le processus C a un niveau de fouillis de 0,8-12dB dans les tests par ultrasons, qui sont tout compris ; Exigences standard du produit pour les tiges en alliage de titane TA11 pour lames bipèdes. Cela montre également que l'augmentation de la température de forgeage de la barre en alliage de titane TA11, la réduction de la résistance à la déformation et l'augmentation de la perméabilité de forgeage de la barre peuvent améliorer efficacement l'uniformité de sa microstructure et améliorer son niveau de détection des défauts.

Grâce à trois tests de processus de forgeage, une analyse comparative complète des données de test de la barre en alliage de titane TA11 en termes de microstructure, de propriétés mécaniques et de niveau de détection de défauts par ultrasons sous différents processus, nous sommes arrivés aux conclusions suivantes :

1) L'influence de la température de forgeage sur la microstructure de la barre en alliage de titane TA11 est évidente, et lorsque la température est basse, la teneur en a primaire dans le tissu de la barre est plus élevée et la phase a secondaire est moins précipitée ; Après avoir augmenté de manière appropriée la température de forgeage, la teneur en A primaire a diminué de manière significative et la phase secondaire A précipitée en forme d'aiguille fine a augmenté.

2) La teneur en A primaire et la morphologie du A secondaire distribué sur la matrice P ont une grande influence sur les performances de fluage, et moins de A primaire plus un tissu secondaire A fin en forme d'aiguille peut obtenir une bonne résistance au fluage.

3) La température de forgeage augmente, ce qui augmente la perméabilité de forgeage de la barre en alliage de titane TA11, et la structure est plus uniforme après la rupture complète de la longue bande ou du grand A, améliorant ainsi le niveau de détection des défauts par ultrasons.