مع تطور تكنولوجيا صناعة بناء السفن ، يتزايد الطلب على مواد التيتانيوم في صناعة بناء السفن في بلدي يومًا بعد يوم. في الوقت الحاضر ، كمية التيتانيوم المستخدمة في السفن الصينية صغيرة نسبيًا مقارنة بالدول الأجنبية ، وتكنولوجيا المعالجة غير ناضجة. تستخدم مواد سبائك التيتانيوم بشكل رئيسي في الغواصات والأسلحة تحت الماء.
ما هي سبائك التيتانيوم TA5-A؟
سبائك التيتانيوم TA5-A هي سبيكة كاملة من التيتانيوم ألفا مع قوة متوسطة ، أداء لحام جيد ، ومقاومة للتآكل بمياه البحر. يتم استخدامه لأعضاء الضغط والمسامير والأعمدة وأصداف الضغط تحت ظروف مقاومة مياه البحر مثل السفن. ومع ذلك ، فإن مادة سبائك التيتانيوم TA5-A تصلب بسرعة ، ولها مقاومة كبيرة للتشوه ، ويصعب تشكيلها أثناء عملية العمل الساخنة. من السهل أن تظهر التشققات على السطح ، مما يؤثر على إنتاجية وجودة سطح المادة.
من أجل حل مشاكل تشكيل الألواح ، يتم تغطية سطح لوح TA5-A بطبقة من التيتانيوم النقي قبل التدحرج. يمكن أن تقلل هذه العملية بشكل فعال من التشققات السطحية للمنتج النهائي ، ولكن سطح الصفيحة من السهل تشكيل مخالفات أثناء المعالجة السطحية اللاحقة. تؤثر "الأنماط الدقيقة" على جودة السطح. قام الباحثون بتحليل ودراسة "الأنماط" التي أنتجتها طرق التحليل المعدني ، والمجهر الإلكتروني ، وطيف الطاقة ، ووجدوا الأسباب والحلول ، وأتقنوا مسار عملية الصفيحة المدلفنة على الساخن TA5-A.
ورقة سبائك التيتانيوم TA5-A
المادة التجريبية عبارة عن صفائح TA16-A مقاس 5 مم ، التركيب الكيميائي (جزء الكتلة ،٪):
| Al | B | Fe | Si | C | N | H | O | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3.7 4.5 ~ | ≤ 0.005 | ≤ 0.3 | ≤ 0.15 | ≤ 0.1 | ≤ 0.04 | ≤ 0.015 | ≤ 0.15 | هامش |
حول تجربة لوحة سبائك TA5-A 16 مم
يتم تسخين الصفيحة الفارغة من سبيكة TA5-A مقاس 16 مم في فرن كهربائي بموقد أسطواني ، وتدحرجت على مطحنة درفلة على الساخن ، وتخضع لاختبار الأداء بعد المعالجة الحرارية ومعالجة السطح. تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح للانبعاثات في المجال البارد ، والمجهر المعدني المقلوب ، ومقياس طيف الطاقة لمراقبة الهيكل المعدني للورقة النهائية بسمك 16 مم. وجدت الملاحظة أن هناك أنماطًا صغيرة على سطح اللوحة.
تم إجراء معالجة الاختراق PT على سطح الصفيحة النهائية المعالجة 16 مم ، ولم يتم العثور على تشققات على سطح النموذج. وجدت ملاحظة التركيب المعدني على سطح النموذج أن هيكل الصفيحة النهائية بسمك 16 مم متساوي ومتوازن تمامًا ، وحجم الحبوب موحد وصغير ، والنمط لا يمتد إلى المصفوفة. لوحظ النمط على سطح الورقة ، ولم يلاحظ أي تشققات واضحة في المقطع العرضي.
من خلال مراقبة النمط الموجود على سطح العينة تحت المجهر الإلكتروني الماسح ، وجد أن النمط الموجود على سطح اللوحة عبارة عن عدد من الحفر المستمرة بحجم 10-30 ميكرومتر. من نتائج تحليل طيف الطاقة ، يتوافق جزء الحفرة الصغيرة مع تكوين مصفوفة المادة. من الممكن استبعاد فصل مكونات المادة.
بمقارنة خصائص النمط بخصائص ربط الواجهة للوحة المتفجرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وجد أن الخصائص متشابهة. النمط على سطح المنتج النهائي TA5-A هو واجهة ربط متعرجة تنتجها طبقة متفجرة ، والواجهة العيانية للتراكب المتفجر هي متعرجة.
بين الأسنان ، تتعرض لوحة القاعدة ولوحة الغلاف لقوة تأثير انفجارية قوية لتشكيل منطقة انتقالية يبلغ عرضها عدة ميكرومترات. في هذه المنطقة ، تزداد كثافة الخلع ويوجد حطام دقيق للوحة الغطاء. تشير الأبحاث إلى:
(1) لا ينتج النمط السطحي لسبائك TA5-A عن فصل التركيب الكيميائي للمادة ، ولا هو سبب التشققات السطحية الناتجة عن الدرفلة ، ولكن واجهة الترابط بين طبقة التيتانيوم النقية والسبائك عند السطح مغلفة ، والطبقة المغطاة قريبة من المصفوفة. مزيج ، ظلال مختلفة.
(2) يختفي نمط السطح بعد عدة معالجات تلميع للأسطح ثم التخليل.