Чисти титанијум има добре перформансе на ниским температурама, одличну отпорност на корозију, ниску густину и многе друге одличне карактеристике, и има велики број примена у медицинској области, оффсхоре инжењерингу, нафтном инжењерингу и многим другим областима. Кристална структура чистог титанијума је тесно збијена хексагонална, систем клизања у структури је мањи и лако је формирати асиметрију када се растегне. За механичка својства чистог титанијума, Тао Зхијун ет ал. проучавао понашање затезне и тлачне пластичне деформације и механизам комерцијалног чистог титанијума, добио расподелу оријентације зрна чистог титанијума и анализирао главни механизам затезне и компресивне пластичне деформације чистог титанијума. Схи Ксиаохуи и др. проучавао квазистатичко затезно понашање и механизам крупнозрног ТА2 чистог титанијума, а резултати су показали да је главни разлог за високу способност деформације ТА2 грубост зрна, а повећање величине зрна би појачало активност близанаца током деформације. Двострука граница може поделити зрно, смањити растојање клизања дислокације, спречити клизање дислокације и повећати чврстоћу материјала.
У овом раду су окарактерисана и анализирана микроструктура и макроскопска механичка својства ваљаног и жареног лима од чистог титанијума ТА1 и описана одговарајућа веза између процеса деформације и структуре, како би се пружила нека референца за практичну примену лима. материјал.
1. Експериментални материјали и методе
Материјал одабран у овом експерименту је ТА1 чисти титанијумски лим након 700 степени ×1 х/ ваздушно хлађеним жарењем које обезбеђује Ксињианг Ксиангрун Нев Материал Тецхнологи Цо., ЛТД. Материјализовани материјал се може поделити на: В (Фе)=0.013%, в (Ц)=0.017%, в (Н)=0.005%, в (Х )=0.001%, в (О)=0.029%, додатак за Ти. Узорак затезања је био у смеру ваљања (РД смер), а тест затезања је изведен помоћу ГБТ 228.1-2010 „Испитивање затезања металних материјала Део 1: Метода испитивања на собној температури“. Металографија је посматрана оптичким микроскопом ОЛИМПУС, дифракција повратног расејања електрона (ЕБСД) и морфологија лома мерени су Зеисс СУПРА 55 емисионим скенирајућим електронским микроскопом, дифракција рендгенских зрака је мерена Емпиреан рендгенским дифрактометром, а посматрано је високо магн. и фотографисан Тецнаиг трансмисионим електронским микроскопом. ИНСТРОН машина за испитивање је коришћена за испитивање затезања на собној температури.
2. Експериментални резултати и дискусија
2.1 Микроструктура
Микроструктура ТА1 чистог титанијумског лима, металографска микроструктура лима има очигледне карактеристике структуре чистог титанијума, у микроструктури доминира еквиаксијална фаза, а између еквиаксијалне фазе постоји траг интеркристалне фазе. Да ли је узорак дифракције рендгенских зрака, може се наћи да су дифракциони пикови фазни, где је (101¯0), (0002), (101¯1) Интензитет пика дифракције индекса три кристалне равни је већи. За одговарајућу ЕБСД микроструктуру и поларни дијаграм, резултати показују да је -титанијум са тесно збијеном хексагоналном структуром 99,2%, док је -титанијум са кубичном структуром центрираном на тело 0,8%, величина зрна је 50-60 μм , а постоји Бургерова веза између -титанијума и -титанијума. Анализом поларног дијаграма (101¯0) и (0002), може се добити да је текстура основне равни јака са максималном вредношћу од 6,85, а угао између НД правца (плоча попречно) и зрна је мали. , што се може добити цилиндричном текстуром плоче {101¯0}, а плоча има јаку текстуру дуж правца РД (смер котрљања).
2.2 Анализа затезања
Крива процеса затезања ТА1 чистог титанијумског лима може се поделити у три фазе. Прва фаза је почетна фаза. У овој фази, пластична деформација затезног узорка је углавном клизна, а ствара се мали број дислокација, а крива затезања је глатка. Друга фаза је фаза ојачања, у којој је напон на граници зрна у структури већи од напона у критичном двојнику, а пластичну деформацију заједнички учествују близанац и клизање. Пошто двострука граница може поделити зрно, дужина клизања дислокације је смањена, кретање дислокације је отежано, а укупни ефекат стврдњавања деформацијама узорка је повећан, што је главни разлог за брзо опадање брзине очвршћавања деформацијом. . Када процес затезања уђе у трећу фазу грлића, постоји велики број близанаца у ткиву, ефекат јачања почиње да слаби, а ефекат стврдњавања деформацијом почиње да се смањује. Пошто у овом тренутку постоји велики број близанаца у ткиву, стопа смањења деформацијског очвршћавања је мања од почетне фазе.
2.3 Физичко поређење затезних узорака
У поређењу са оригиналним узорком након истезања, утврђено је да затезни узорак има значајно продужење од око 2,5 мм, јер чисти титанијум има добру пластичност, резултујући прелом је углавном дуктилни лом, дуктилни лом ће имати очигледну пластичну деформацију у макро морфологији пре лома, дуктилни прелом је спор процес кидања, што је зато што након формирања пукотина у ткиву, ширење пукотина захтева континуирану потрошњу енергије. Под дејством затезног напрезања, микропоре у ткиву ће се спојити једна са другом и формирати микропукотине, а затим ће пукотине наставити да се шире, што ће резултирати ломом узорка.
2.4 Микроморфологија локације прелома
Након ломљења затезног узорка, појављује се велики број близанаца у микроструктури и металографској структури на позицији лома (позиција А), а величина равноосне фазе организације се смањује. То је зато што ће се зрна у структури плоче сломити током процеса истезања. Под дејством спољне силе, равноосна зрна ће се деформисати и уништити, и растегнути ће се у правцу спољашње силе. Братимљење се у почетку дешава локално, а братимљење се повећава и густина расте са повећањем деформације. Формирање близанаца је узроковано смицањем дуж (101¯2) кристалне равни када је матично зрно подвргнуто сили компресије окомитој на ц осу или сили затезања паралелној са осом ц, односно, зрно ће се ротирати око правца од ц осе<101¯0>, а затим ће се формирати ново оријентисано зрно.
Двоструко уклањање има велики утицај на механичка својства лима, а такође има велики утицај на величину зрна, што се углавном огледа у фином зрну. Када број близанаца достигне одређену вредност, секундарни близанци ће се формирати у најранијем кристалу близанца. Како број близанаца наставља да расте, доћи ће до испоруке између близанаца и границе зрна и између близанаца, а граница близанаца ће имати ефекат сечења на зрна (позиција Б), што резултира смањењем величине зрна и ефекат проређивања зрна у организацији.
2.5 Микроструктура затезног лома
Микроструктура затезног узорка углавном се састоји од удубљења. Током процеса затезања узорка, неусклађеност узрокована брзим напрезањем или концентрацијом напрезања узрокованом дислокацијом у ткиву доводи до нуклеације микропора. Са напредовањем истезања, сила одбијања дислокације се брзо смањује, а затим се гура у микропоре, што резултира реактивацијом извора дислокације и формирањем нових дислокација, које стално улазе у микропоре и узрокују раст микропора. . Велики број микропора се на крају агрегира на прелому и оставља трагове формирајући рупице [5]. Поред тога, пошто ће узорак чистог титанијума ТА1 имати близанце током процеса истезања, а близаначка граница ће ометати кретање дислокације, близанци у ткиву и зрна подељена границом близанаца ће постати нове јединице деформације, а нова деформација јединице ће постепено еволуирати у јединице лома током процеса растезања до лома, што доводи до мањих удубљења у лому ТА1 чистог титанијумског лима. Величина удубљења је такође једна од карактеристика уједначене деформације материјала.
3. Завршне речи
(1) Микроструктуром плоче од чистог титанијума ТА1 доминира равноосна фаза, а траг интеркристалне фазе постоји између равноосних фаза. Сви дифракциони пикови дифракције рендгенских зрака су фазни. ЕБСД анализа показује да је титан тесно збијене хексагоналне структуре 99,2%, а титан кубичне структуре у центру тела је 0,8%, што се може добити из поларног дијаграма. Угао између правца НД и зрна је мали, а текстура плоче је јака дуж правца РД.
(2) Процес затезања Процес затезања се може поделити у три фазе: почетна фаза, фаза јачања, фаза контракције врата;
(3) Морфологија лома затезних узорака је углавном састављена од удубљења.
