Évolution de la microstructure et optimisation des propriétés de la tôle laminée à chaud en alliage de titane TA10

Dans des environnements de service extrêmes tels que la pétrochimie, la construction navale, l'ingénierie nucléaire et les environnements marins, les matériaux sont confrontés à de multiples défis tels que les températures élevées, les pressions élevées et la forte corrosion, qui imposent des exigences élevées en matière de performances globales des matériaux, en particulier la résistance à la corrosion. Le titane et ses alliages se distinguent par leur faible densité, leur haute résistance, leur haute ténacité et leur excellente résistance à la corrosion, et sont devenus des matériaux clés dans ces domaines. Cependant, la résistance à la corrosion des alliages de titane dans certaines conditions, telles que la résistance à la corrosion par les acides réducteurs et à la corrosion caverneuse, doit encore être améliorée. Pour cette raison, l'alliage de titane TA10 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) a été développé, qui est exempt de métaux rares, a une excellente aptitude au traitement et présente une excellente résistance aux acides réducteurs, aux températures élevées. corrosion des chlorures et corrosion caverneuse, et est largement utilisé dans un certain nombre de domaines importants.
Malgré les nombreux avantages de l’alliage de titane TA10, son coût élevé reste le principal facteur limitant sa large application. Cela est principalement dû au coût élevé des matières premières en éponge de titane, à la complexité du processus de fusion multiple sous vide et au long flux de traitement. Afin de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité de la production, l'utilisation de la fusion par faisceau d'électrons combinée à la technologie de laminage à chaud pour préparer les bobines de bandes en alliage de titane TA10 est devenue un processus de production innovant. Ce processus non seulement réduit considérablement le flux de traitement, mais augmente également le rendement et réduit le coût global.

Récemment, l'Université de technologie de Shenyang et l'équipe de recherche de l'Institut des métaux et de l'industrie du titane du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences ont publié dans la revue « moulage spécial et alliages non ferreux » les derniers résultats de recherche, une discussion approfondie du laminage à chaud à 930 degrés sur la microstructure de la plaque en alliage de titane TA10 et les propriétés mécaniques de l'impact à température ambiante. L'étude montre que le processus de laminage à chaud affine efficacement la microstructure de l'alliage de titane TA10, formant une structure complexe composée de matrice, de particules de Ti2Ni aux joints de grains et de particules en phase fine distribuées de manière diffuse dans la matrice. Cette caractéristique de microstructure améliore non seulement la résistance à la corrosion du matériau, mais fait également apparaître ses propriétés mécaniques avec une forte anisotropie, en particulier dans le sens transversal, le module d'Young, la limite d'élasticité et la résistance à la traction sont meilleurs que dans le sens du laminage.
Aperçu de la méthodologie de recherche :
Préparation du matériau : les dalles d'alliage Ti-0.3Mo-0.8Ni ont été fondues dans un four à lit froid à faisceau d'électrons, suivies d'un traitement anti-oxydation et d'un préchauffage à 930 degrés pour le maintien, et enfin roulées en plaques. d'une épaisseur de 3 mm par un laminoir à chaud de 1450 mm.
Analyse de la microstructure : à l'aide d'un microscope métallurgique, d'un microscope électronique à balayage et d'un microscope électronique à transmission, combinés à l'analyse élémentaire EDS, la microstructure des plaques coulées et laminées a été observée et analysée en détail.
Tests de propriétés mécaniques : préparez des éprouvettes de traction selon les méthodes standard et testez les propriétés mécaniques à température ambiante sur la machine d'essai de traction électronique, y compris la limite d'élasticité, la résistance à la traction et d'autres indicateurs clés.
Points saillants des résultats de la recherche :
Le processus de laminage à chaud améliore considérablement la microstructure de l'alliage de titane TA10, affine les grains et favorise la distribution diffuse des particules en phase.
La feuille laminée possède d'excellentes propriétés mécaniques transversales, ce qui fournit un support solide pour l'application du matériau dans différentes directions.
L'étude révèle le lien intrinsèque entre la microstructure et les propriétés mécaniques, qui fournit une base scientifique pour une optimisation et une application plus poussées de l'alliage de titane TA10.
En résumé, l'étude de l'évolution de la microstructure et de l'optimisation des propriétés de la tôle laminée à chaud en alliage de titane TA10 fournit non seulement une nouvelle idée pour la préparation à faible coût et à haut rendement des matériaux en alliage de titane, mais jette également une base solide pour l'amélioration de la performance complète du matériau dans l’environnement de service extrême.