Ti -6 al -4 V titano lydinys yra vienas iš plačiausiai naudojamų titano lydinių, plačiai naudojamų kosmoso, karinėje, medicinos ir chemijos pramonėje dėl puikių mechaninių savybių, atsparumo korozijai ir geras biologinis suderinamumas. Šiame darbe iš Ti -6 al -4 V lydinio cheminės sudėties mes tyrinėjame jo elastinį modulį skirtingose organizacinėse struktūrose ir jo įtaką lydinio savybėms. Išanalizavus Ti -6 {{{5 {5 {5 {5}}} v lydinio organizacinę struktūrą ir mechanines savybes, tai atskleidžia titano lydinių pranašumus ir iššūkius praktiniuose pritaikymuose ir nurodo būsimų tyrimų kryptį.
I. Ti -6 al -4 v titano lydinio apžvalga
Ti -6 al -4 V titano lydinys su chemine formule Ti -6 al -4 V, yra + - titano lydinys, sudarytas iš 90% titano, 6% aliuminio ir 4% vanadžio. Lydinis siūlo labai aukštą specifinį stiprumą, puikų atsparumą korozijai ir biologiškai suderinamumui, ir tapo svarbia medžiaga aviacijos ir kosmoso ir medicinos laukuose. Nepaisant puikių rezultatų įvairiose srityse, lydinio organizacinė struktūra ir cheminė sudėtis bei jų poveikis medžiagų savybėms vis dar yra karštos dabartinių tyrimų temos. Visų pirma, norint sukurti ir optimizuoti titano lydinių pritaikymą ir optimizuoti, ypač svarbus jo mechaninių savybių elastinis modulis.
Ii.cheminė kompozicijos analizė
Ti -6 al -4 V lydinio cheminė sudėtis turi lemiamą įtaką jo organizacinei struktūrai ir mechaninėms savybėms. Pagrindiniai titano legiruoti elementai yra aliuminis ir vanadis, iš kurių aliuminis daugiausia skatina fazės stabilumą, o vanadis daro fazę stabilesnį. Santykinė fazės ir fazės dalis tiesiogiai veikia lydinio mikrostruktūrą ir mechanines savybes. Skirtingas aliuminio ir vanadžio kiekis Ti -6 al -4 V lydinys sukels skirtingą fazės struktūrą ir mechanines savybes. Pavyzdžiui, lydinio plastiškumas ir lankstumas padidėja esant didesniam aliuminio kiekiui, o vanadžio pridėjimas padeda padidinti lydinio atsparumą stiprumui ir aukštai temperatūrai.
Aliuminis ti -6 al -4 v lydiniai taip pat gali sumažinti lydinio tankį, todėl jis gali sumažinti lydinio svorį išlaikant stiprumą, kuris tinka aviacijos ir kosmoso ir kitiems laukams, kuriems reikia didelio stiprumo ir mažo svorio. Vanadžio pridėjimas žymiai pagerina lydinio atsparumą korozijai, suteikiant jam ilgesnį tarnavimo laiką cheminėje ir jūrinėje aplinkoje. Kiti titano elementai, tokie kaip geležis, deguonis ir azotas, tam tikru mastu taip pat turi įtakos lydinio savybėms, tačiau paprastai pagrindinis titano lydinių pranašumas atsispindi dideliame jų grynume, turint reikiamą elementų dalį.
Iii. Organizacinė Ti -6 al -4 v lydinio struktūra ir jo poveikis elastiniam moduliui
Ti -6 al -4 V lydinys pateikia kartu egzistuojančią -fazės ir fazės struktūrą kietoje būsenoje. -Fazėje yra į veidą orientuota šešiakampė gardelės struktūra (HCP), o fazė turi į kūną orientuotą kubinę gardelės struktūrą (BCC). Šios dvi kristalų struktūros vaidina svarbų vaidmenį mechaninėse lydinių savybėse, ypač ekspresuojant elastinį modulį. Apskritai, fazė turi aukštą elastinį modulį, o fazė yra santykinai maža. Todėl ti {-6 al -4 v lydinių elastinis modulis daugiausia turi įtakos / fazių santykis.
Įprastoje atkaitintoje būsenoje Ti -6 al -4 V lydinio mikrostruktūra daugiausia susideda iš -fazės ir fazės, kurioje -fazės kiekis nustato elastinį lydinio modulį. Padidėjus atkaitinimo temperatūrai, padidėja fazės stabilumas ir mažėja fazės kiekis, todėl sumažėja lydinio elastinis modulis. Po skirtingų terminio apdorojimo procesų (pvz., Gydymas, -aging gydymas), Ti -6 al -4 V lydinio pokyčių organizacinė struktūra, o tai dar labiau veikia jo elastinį modulį. Lengvo lydinio elastinį modulį ir mechanines savybes galima optimizuoti pagrįstai reguliuojant atkaitinimo procesą ir sudėties santykį.
Koreliacija tarp elastinio modulio ir kitų Ti -6 al -4 V lydinio savybių savybių
Elastiškumo modulis yra medžiagos tvirtumo laipsnis, kai ji yra išorinių jėgų, o tai labai svarbu inžineriniam projektavimui ir pritaikymui. užtikrinant jo struktūrinį stabilumą. Aviacijos ir kosmoso pritaikymuose ti -6 al -4} v lydinių elastingumo modulis tenkina ir didelio stiprumo, ir mažo svorio poreikį.
Tačiau santykinai aukštas ti -6 -4} v lydinių elastingumo modulis gali sukelti nuovargio veikimo pablogėjimą kai kuriose mažos streso aplinkose. Todėl optimizuojant lydinio organizacinę struktūrą siekiant sumažinti elastinį modulį, tapo svarbia kryptis, siekiant pagerinti savo išsamią našumą. Naujausi tyrimai parodė, kad tam tikru mastu elastinį modulį galima sureguliuoti kontroliuojant lydinio aušinimo greitį ir pakoreguojant lydinio fazės sudėties sudėtį ir organizacinę morfologiją skirtingiems pritaikymams.
