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TC4鈦合金在鹽蝕下的斷裂

2014-09-11 14:20    瀏覽:753    評論:0
IP屬地 陜西
   有些TC4鈦合金在應(yīng)力狀態(tài)下同時受高溫及氯化鈉作用時有斷裂傾向。斷裂在各種合金最佳(就成分和機(jī)械性能而言)應(yīng)用溫度范圍(>250℃)內(nèi)產(chǎn)生。這種現(xiàn)象首先由Bauer發(fā)現(xiàn),叫做TC4合金的鹽蝕。合金的斷裂性質(zhì)一般為晶間的,斷裂表面無蝕痕。工業(yè)純鈦無鹽蝕傾向。
  盡管目前在實(shí)踐中還未發(fā)生結(jié)構(gòu)件在上述條件下產(chǎn)生斷裂故障的事風(fēng)但對于這種現(xiàn)象應(yīng)給以足夠注意,因?yàn)門C4鈦合金在現(xiàn)代技術(shù),尤其在燃?xì)鉁u輪裝置上。以及在a超音速飛機(jī)結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用愈來愈廣,例如飛機(jī)的機(jī)冀前線可加熱到350℃以上。因此,鹽蝕可以成為限制TC4鈦合金在類似結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的因素,對于設(shè)計(jì)人員來況必須具備關(guān)于合金在具體工作條件下的性能以及為消除零件可能產(chǎn)生的損傷而必須采取的安全措施的知識。為此目的,正研究在成分及熱處理方而不同的鈦合金,確定其最佳的使用溫度。
  由于不同的作者在實(shí)驗(yàn)室研究的方法上的特點(diǎn)對結(jié)果的評定標(biāo)準(zhǔn)上的差異以及甚至同一種合金的化學(xué)成分上的差異,現(xiàn)有的研究結(jié)果不是單值的。因此對具體的合金及工作條件來況目前還不能給出穩(wěn)定性的絕對值。傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法是采用圓柱形試祥(直徑一般為5毫米),或采用平板試樣。上面覆上一層鹽,并根據(jù)合金性質(zhì)在260一480℃范圍內(nèi)加熱,進(jìn)行靜態(tài)拉伸。試樣斷裂時,測定門坎值;試祥不斷裂時,根據(jù)塑性損失進(jìn)行比較。試驗(yàn)基數(shù)一般為100一1000小時。
  目前主要衣研究影響TC4鈦合金特別是BT6合金(Ti-6Al—4V)的斷裂敏感性的因素(BT6是飛機(jī)及火箭的主要結(jié)構(gòu)材料)。這些因素包括拉伸應(yīng)力水平、溫度(其中包括溫度變化的循環(huán))、合金的化學(xué)成分及組織狀態(tài)(取決于加工工藝)、保護(hù)膜的性質(zhì)、金屬吸氫量等等。
  在所有鹽蝕中,隨著拉伸應(yīng)力及試驗(yàn)溫度的增加,鹽蝕的嚴(yán)重程度加重,與合金表面鹽層的厚度實(shí)際上沒有關(guān)系。在某些特定的合金中,在某一臨界溫度以上由于表面全面腐蝕的加重,鹽蝕停止發(fā)展。
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