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Walzprozess für Rohre aus TA18(Gr 9)-Titanlegierung für die Luftfahrt
2024-10-11

Die Kaltwalztechnologie ist in China noch nicht ausgereift. Es ist schwierig, die hohe Festigkeit und Plastizität der fertigen Rohre zu garantieren. Daher ist die Inlandsnachfrage nach hochfesten und hochzähen TA18(Gr 9)-Legierungsrohren von Importen abhängig. Durch die Probeproduktion von TA18-Rohren verschiedener Spezifikationen wurden die Auswirkungen des Verhältnisses Q der Innendurchmesser-Reduktionsrate und Wanddicken-Reduktionsrate, der kumulativen Deformationsrate und der Glühtemperatur auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften der fertigen Rohre untersucht, um die Legierungsverarbeitungstechnologie zu optimieren und technische Anleitungen und Referenzen für die Herstellung von hochfesten und hochzähen TA18(Gr 9)-Legierungsrohren zu bieten. Experimentelle Materialauswahl von Titanschwamm, Al-V-Zwischenlegierung und Al-Bohnen, Al-Folie, nach viel Schmelzen im Vakuumlichtbogenofen, Stromverbrauch wurde ein TA18-Legierungsbarren mit einem Durchmesser von 430 mm gegossen. Aufteilung des Barrengusses durch Beta-, Alpha + Beta-Zweiphasenbereichsschmieden in Stangen mit Φ 130 mm und anschließendes Pressen in einer 2500 t Horizontal-Extrusionsmaschine in Legierungsrohrknüppel mit Φ 45 mm x 8 mm. Durch zwei LG LD- und drei Walzenmühlenwalzen in Mehrkanalzeit beim Kaltwalzen und Oberflächenbehandeln, dann nach dem Glühen im Vakuumglühofen, Vorbereitung in Φ 25 mm x 1,8 mm, Φ 22 mm x 1,6 mm, Φ 20 mm x 1,5 mm, 18 mm x 1,3 mm Φ, Φ 16 mm x 1,2 mm, 14 mm x 1 mm Φ, Φ 12 mm x 0,9 mm, Φ 10 mm x 0,7 mm, 8 mm x 0,6 mm und 6 mm x 0,5 ㎜ Φ 10 Arten von Spezifikationen des fertigen Rohrs.

Die Zugfestigkeitseigenschaften von Rohren bei Raumtemperatur wurden auf der New Rethinking 10T-Testmaschine, ASTM E8 M, getestet. Nachdem die Rohrprobe geschliffen und poliert wurde, wird der axiale Abschnitt der Probe mit korrodiert Ätzmittel für 15 bis 20 s. Die Mikrostruktur der Probe wurde mit einem optischen Mikroskop beobachtet. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass: (1) wenn die kumulative Verformungsrate nicht mehr als 55 % beträgt und das Verhältnis Q-Wert zwischen der Innendurchmesser-Reduktionsrate und der Wanddicken-Reduktionsrate innerhalb von 0,53 bis 1,14 gehalten wird, das TA18-Reagenzglas auf einem Duowalzwerk glatt gewalzt werden kann, ohne dass an den Innen- und Außenflächen Risse auftreten. (2) Die Festigkeit des verarbeiteten Zustands des experimentellen Rohrs TA18 (Gr 9) nimmt allmählich mit der Zunahme der Verformungsrate zu, es gibt jedoch einen kritischen Wert, bei dem die Verformungsrate die Plastizität des Rohrs beeinflusst. Wenn die Verformungsrate weniger als 44 % beträgt, hat sie wenig Einfluss auf die Plastizität des verarbeiteten Zustands des Rohrs. Wenn die Verformungsrate 44 % übersteigt, nimmt die Plastizität des Rohrs allmählich mit der Zunahme der Verformungsrate ab. (3) Mit zunehmender Glühtemperatur nehmen Festigkeit und Dehnung von TA18(Gr 9)-Versuchsrohren allmählich ab, und auch der durch unterschiedliche Verformungsraten verursachte Kaltverfestigungseffekt nimmt ab. Wenn die Verformungsrate 30 % bis 80 % beträgt, kann das Rekristallisationsglühen den Einfluss der Verformungsrate auf die mechanischen Eigenschaften der Rohre fast vollständig beseitigen. Wenn die Verformungsrate jedoch zu gering war (23 %), war die Plastizität des Rekristallisationszustands des Rohrs immer noch gering, was durch die ungleichmäßige Verteilung der Rekristallisationskorngröße des Rohrs mit zu geringer Verformungsrate verursacht wurde. (4) Bei einer Verformungsrate von 51 % ist die experimentelle mechanische Leistung des bei 550 °C für 90 Minuten geglühten Stahlrohrs TA18 Φ von 12 mm x 0,9 mm wie folgt: UTS = 920 MPa, YS = 755 MPa, El = 14 %.

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