냉간압조 패스너 성능을 위한 BT16 티타늄 합금

Ti-3AI-5Mo-4.5V 티타늄 합금(BT16)은 러시아 경합금 연구소에서 개발되었습니다. 전형적인 2상 티타늄 합금의 고강도 신형입니다. 우수한 기계적 성질과 냉간압조 성형성을 갖고 있습니다. 이 합금 반제품의 주요 특징은 직경 4~10mm의 압연 및 인발 와이어와 바이며 냉간 압조를 통해 나사, 볼트, 리벳 및 기타 항공 패스너를 제조하는 데 사용할 수 있습니다.

BT16 티타늄 합금의 특징은 다음과 같습니다. 소량의 Al, 다량의 -안정화 원소(Mo)를 함유하고, -상 안정성 계수 K가 0.8만큼 높고, -상 함량이 약 25%~30%이며 어닐링 또는 담금질 상태에서 높은 성능을 갖습니다. 안정. 가소성, 고용체 + 시효합금의 강도는 더 높지만 가소성은 크게 감소하지 않습니다. 열처리 중 티타늄 합금에 나타나는 주요 전이 단계는 '상', '상' 및 담금질 노화 단계입니다.

러시아는 항공용 패스너를 제조하기 위해 냉간압조용 어닐링된 BT16 합금 와이어를 사용합니다. 국내외 학자들은 BT16 티타늄 합금의 어닐링 공정, 미세 구조, 상 구조 및 기계적 특성에 대해 광범위한 연구를 수행해 왔습니다. BT16 합금으로 제작된 냉간 변형 강화 패스너는 가장 낮은 노동 시간과 비용을 필요로 하며 160도 이하에서 무기한 사용할 수 있습니다. 용액 노화된 BT16 합금으로 만든 패스너는 최대 350도까지 작동할 수 있습니다.

BT16 티타늄 합금과 그 응용에 대한 추가 연구와 최적화를 위한 이론적 기초와 실험 데이터를 제공하기 위해 연구원들은 광학현미경(OM), 주사전자현미경(SEM) 등을 사용하여 BT16 티타늄의 조직 구조의 진화를 연구했습니다. 생산 과정에서 합금. (SEM) 및 투과전자현미경(TEM). 그리고 열처리 공정이 합금선의 기계적 성질에 미치는 영향.

실험에는 직경 6.5mm의 BT16 티타늄 합금 와이어가 사용되었으며, 그 화학 조성은 표 1과 같다. 합금 와이어의 제조 공정은 잉곳 주조 → 블랭킹 → 단조 → 압연이다. 먼저 두 개의 진공 소모성 전극 용해로를 사용하여 Φ210mm BT16 티타늄 합금 잉곳을 얻은 다음 빌렛을 절단합니다. 시작 온도는 1150도, 끝 온도는 약 800도로 제어된 후 열간 단조되어 직경 7.5mm의 선재로 만들어집니다. 최종 어닐링 처리: 2시간 동안 780도, 550도까지 용광로 냉각, 그런 다음 공기 냉각. 냉간 압조 실험을 준비하기 위해 소둔된 선재의 표면을 연마하였다.

BT16 티타늄 합금 와이어 및 냉간 압조 샘플은 LEICA DM2500M 정립 투과 및 반사 광학 현미경(OM), JEOL JEM®2100 투과 전자 현미경(TEM) 및 JEOL JSEM®7001F 고해상도 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 관찰 및 분석되었습니다. 분석하다. 화학적 부식 비율은 2.5mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89.5mLH2O입니다. 테스트 결과는 다음과 같습니다.

(1) BT16 합금 와이어의 어닐링 시스템은 760~830도, 2h{5}}도, 공냉식입니다. 얻어진 와이어의 기계적 성질은 σb가 870~935MPa, δ가 22%~25%, ψ가 62%~65%이다. 그것의 찬 제목 변형은 80%에 도달합니다. 어닐링 후의 합금 조직은 1차 등축상, 소량의 짧은 스트립상 및 입계상으로 구성됩니다.

(2) 고용(공냉) + 노화 후, 합금 조직은 불규칙한 등축 초상 및 침상 '상 석출물로 구성됩니다. 고용체(담금질) + 시효 후에 합금은 등축상 조성으로 구성됩니다. 1차상과 입계상으로 구성된 2상 구조는 1차상, 입계상, 상 내에 침전된 침상'상으로 구성된다.