Análisis e investigación sobre el "patrón de superficie" de la hoja de aleación de titanio TA5-A

Con el desarrollo de la tecnología de la industria de la construcción naval, la demanda de materiales de titanio en la industria de la construcción naval de mi país aumenta día a día. En la actualidad, la cantidad de titanio utilizada en los barcos chinos es relativamente pequeña en comparación con los países extranjeros, y la tecnología de procesamiento es inmadura. Los materiales de aleación de titanio se utilizan principalmente en submarinos y armas subacuáticas.

La aleación de titanio TA5-A es una aleación de titanio alfa completo con resistencia media, buen rendimiento de soldadura y resistencia a la corrosión del agua de mar. Se utiliza para elementos de tensión, pernos, ejes y carcasas de presión en condiciones de resistencia al agua de mar, como los barcos. . Sin embargo, el material de aleación de titanio TA5-A se endurece rápidamente, tiene una gran resistencia a la deformación y es difícil de formar durante el proceso de trabajo en caliente. Es fácil que aparezcan grietas en la superficie, lo que afecta el rendimiento y la calidad de la superficie del material.

Para resolver los problemas en la formación de láminas, la superficie de la losa TA5-A se cubre con una capa de titanio puro antes del laminado. Este proceso puede reducir efectivamente las grietas superficiales del producto terminado, pero es fácil que se formen irregularidades en la superficie de la hoja durante el tratamiento superficial subsiguiente. Los “patrones finos” afectan la calidad de la superficie. Los investigadores analizaron y estudiaron los "patrones" producidos por métodos metalográficos, de microscopía electrónica y de análisis de espectro de energía, descubrieron las causas y las soluciones y perfeccionaron la ruta de proceso de la lámina laminada en caliente TA5-A.

El material experimental es una hoja de TA16-A de 5 mm, composición química (fracción de masa, %): Al3.7~4.5, B≤0.005, Fe≤0.3, Si≤0.15, C≤0.1, N≤0.04, H≤0.015, O≤ 0.15, margen de Ti.

La placa en bruto de aleación TA5-A de 16 mm se calienta en un horno eléctrico de solera de rodillos, se lamina en un laminador en caliente y se somete a pruebas de rendimiento después del tratamiento térmico y el tratamiento superficial. El microscopio electrónico de barrido de emisión de campo frío, el microscopio metalográfico invertido y el espectrómetro de energía se utilizaron para observar la estructura metalográfica de la lámina acabada de 16 mm de espesor. La observación encontró que hay pequeños patrones en la superficie del tablero.

Se realizó un tratamiento de penetración de PT en la superficie de la lámina terminada procesada de 16 mm y no se encontraron grietas en la superficie del patrón. La observación de la estructura metalográfica en la superficie del patrón encontró que la estructura de lámina terminada de 16 mm de espesor es equiaxial y completamente equiaxial, el tamaño del grano es uniforme y pequeño, y el patrón no se extiende hacia la matriz. Se observó el patrón en la superficie de la lámina y no se observaron grietas evidentes en la sección transversal.

Al observar el patrón en la superficie de la muestra bajo un microscopio electrónico de barrido, se encuentra que el patrón en la superficie de la placa es un número de hoyos continuos con un tamaño de 10-30 µm. A partir de los resultados del análisis del espectro de energía, la parte del hoyo pequeño es consistente con la composición de la matriz material. Es posible excluir la segregación de los componentes del material.

Comparando las características del patrón con las características de unión de la interfaz de la placa revestida de acero inoxidable explosiva, se encuentra que las características son similares. El patrón en la superficie del producto terminado TA5-A es una interfaz de unión en zigzag producida por una superposición explosiva, y la interfaz macroscópica de la superposición explosiva es un zigzag.

Entre los dientes, la placa base y la placa de cubierta están sujetas a una fuerte fuerza de impacto explosiva para formar una zona de transición de varios micrómetros de ancho. En esta área, la densidad de dislocaciones aumenta y hay restos finos de la placa de cubierta. La investigación indica:

(1) El patrón superficial de la aleación TA5-A no es causado por la segregación de la composición química del material, ni son las grietas superficiales producidas por el laminado, sino la interfaz de unión entre la capa de titanio puro y la aleación cuando la superficie está recubierta, y la capa revestida está cerca de la matriz. Combinación, diferentes tonos.

(2) El patrón de la superficie desaparece después de múltiples tratamientos de pulido de la superficie y luego decapado.

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