Студија о утицају Си елемента на термичку стабилност легура титанијума

Ефекти Си на термичку стабилност три бинарне легуре ТиСи са различитим садржајем Си испитивани су спровођењем експеримената термичког излагања на различитим температурама у трајању од 100 х и карактерисањем термичке стабилности легура механичким својствима. Резултати показују да у експерименталним условима додавање Си елемента повећава затезну чврстоћу легура, а што је већи садржај Си, то је веће повећање чврстоће: током процеса термичког излагања, када је температура термичког излагања виша од 450°Ц. степена, затезна чврстоћа легура Ти-Си показује опадајући тренд, а најлошију термичку стабилност показују након 500 степени/100 х термичког третмана, међу којима се смањује издужење Ти-0.4 Си легура на 28,0%. ТиСи, настао дифузијом и димеризацијом Си елемената, је главни фактор који утиче на термичку стабилност легура Ти-Си.
Легуре титанијума се широко користе у ваздухопловству, петрохемији, биомедицини и другим пољима због своје високе чврстоће, мале густине и добре отпорности на корозију. Велики део легура титанијума су легуре титанијума на високим температурама, које се углавном користе за производњу делова ваздухопловних мотора као што су лисни дискови и лопатице, који су важни за побољшање односа потиска и тежине авиона. Тренутно је температура примене зрелих легура титанијума високе температуре углавном на 600'Ц, а легуре титанијума високе температуре које су развиле различите земље су углавном Ти-Ал-Сн-Зр-Мо-Си титанијум скоро алфа типа легуре, за које су типичне ИМИ834 из Уједињеног Краљевства, Ти-1100 из Сједињених Држава, БТ36 из Руске Федерације, као и кинеске легуре Ти-600, Ти{16}} и тако даље.
Под утицајем високих температура долази до промене организације легуре, о чему сведоче промене у организацији и морфологији преципитата. Термичка стабилност се може користити за карактеризацију способности легуре да одржи своја својства на високим температурама и одређује температуру на којој се легура може користити. Различити легирајући елементи различито утичу на термичку стабилност, па је неопходно одабрати одговарајући легирајући елемент. си је незаменљив елемент у легурама титанијума на високим температурама због своје јединствене улоге у отпорности на пузање. Тренутно, легуре титанијума на високим температурама са температуром од 4{{2}0 степена и изнад свега садрже Си, а садржај Си у британској легури титанијума ИМИ834 достигао је чак 0,5%, док је садржај Си у кинеском ТГ6 легура титанијума високе температуре је такође достигла 0,4%. Међутим, према Сеаглеовом истраживању, Си је еутектички Б-стабилан елемент, који игра улогу у јачању чврстог раствора и такође се таложи у облику силицида у матрици легуре титанијума или на границама зрна, мењајући деформационо понашање легуре и утиче на његова термичка стабилност. Легуре ТА1, Ти-0.2Си и Ти-0.4Си коришћене су као истраживачки објекти за проучавање утицаја Си елемената на перформансе њихове термичке стабилности, како би се разјаснио ефекат таложног понашања Си елемената. на термичку стабилност током топлотног излагања.
Закључак
(1) Си елемент може да рафинише зрно легуре Ти-Си и има очигледан ефекат јачања на легуру. Са повећањем садржаја Си, величина зрна Ти-Си легура значајно се смањује, чврстоћа се значајно повећава, а пластичност се смањује; чврстоћа легура Ти-0.2Си и Ти-0.4Си прво расте, а затим опада у процесу термичког излагања, док се чврстоћа легура Ти-0.4Си значајно смањује, а обе легуре су најлошије у погледу пластичности након термичког излагања на 500 степени у трајању од 100 х. Чврстоћа легура Ти-0.4Си значајно опада након термичког излагања, а пластичност легура Ти-0.4Си је најгора након термичког излагања.
(2) Ти-0.2Си и Ти-0.4Си легуре су углавном ТиСи фазе исталожене након термичког излагања. Пристрасна дифузија Си елемента у процесу излагања топлоти је главни разлог за формирање ТисСи, фазе, а постепено растућа ТиСи, фаза је главни разлог за повећање чврстоће легуре и смањење пластичности. У термичком излагању изнад 500'Ц, растућа фаза агломерисаног ТиСи доводи до смањења координације граница зрна, што резултира смањењем чврстоће легура Ти-Си.
(3) Величина и дистрибуција ТисСи;фазе утиче на чврстоћу и пластичност легуре. Под утицајем величине зрна и атомског садржаја Си, ТиСи, фаза у Ти-0.2Си и Ти-0.4Си легурама у величини и дистрибуцији постоји значајна разлика, углавном у Ти{{5} }.4Си легуре таложење на границама зрна, док се у Ти-0.2Си легуре унутар граница зрна и зрна таложе.