به عنوان یک نوع جدید از آلیاژ نزدیک تیتانیوم با استحکام بالا، صفحه مقاوم در برابر سایش آلیاژ از مزایای استحکام عالی و چقرمگی شکست بالا برخوردار است. سختی پذیری خوب و گستره پردازش وسیعی دارد و مخصوصاً برای ساخت قطعاتی که باید در برابر فشارهای زیاد مقاومت کنند، مانند قطعات ساختاری بزرگ، مناسب است. ارابه فرود، بال ها، دستگاه های اتصال دکل موتور و غیره به طور فزاینده ای در صنعت هوافضا مورد توجه قرار می گیرند. تفاوت در نوع ساختار و مورفولوژی آلیاژهای تیتانیوم تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی آنها دارد. مطالعاتی در مورد ساختار و خواص صفحات مقاوم در برابر سایش آلیاژ پس از عملیات بازپخت انجام شده است، اما هیچ گزارشی در مورد تحقیقات سیستماتیک در مورد آنیل دو فازی و آنیل دوگانه وجود ندارد. از آنجایی که صفحه مقاوم در برابر سایش آلیاژ دارای درجه بالایی از آلیاژ است و ساختار نسبتاً به فرآیند عملیات حرارتی حساس است، یک مطالعه سیستماتیک بر روی فرآیند بازپخت صفحه مقاوم در برابر سایش آلیاژ انجام شد تا تأثیر تغییرات در بازپخت را آشکار کند. پارامترهای فرآیند در بازپخت منطقه تک فاز، آنیل منطقه دو فاز و آنیل دو فاز. قوانین تاثیرگذاری ریزساختار و خواص مکانیکی صفحات مقاوم در برابر سایش آلیاژی
ماده آزمایشی یک ماده صفحه مقاوم در برابر سایش آلیاژی با مشخصات Φ125mm×550mm است. ساختار اصلی میله یک ساختار هم محور است و نسبت فاز هم محور 43٪ است. نقطه تبدیل فاز آلیاژی اندازه گیری شده با روش متالوگرافی (5±845) درجه است.
آنیل معمولی دو مرحله ای به این معنی است که مرحله اول آنیل را در دمای بالاتر انجام می دهیم، سپس کوره را تا دمای پایین تری خنک می کنیم و سپس مرحله دوم آنیل را در دمای پایین تری انجام می دهیم و سپس خنک می کنیم. کوره عملیات حرارتی SX3-10-13 استفاده میشود و ۱۲ طرح عملیات حرارتی بهطور خاص برای انجام آنیل معمولی و آنیل مضاعف بر روی صفحات و میلههای مقاوم در برابر سایش آلیاژی در محدوده دمایی ۸۲۰ تا ۹۰۰ درجه طراحی شدهاند. سه گزینه برای بازپخت ناحیه دو فازی وجود دارد: (820، 830، 835) درجه، نگهداری برای 1.5 ساعت ← خنک کننده کوره تا 580 درجه ← نگهداری به مدت 8 ساعت ← خنک کننده هوا تا دمای اتاق. 7 گزینه برای بازپخت منطقه تک فاز وجود دارد: (840، 860، 870، 880، 900) درجه، نگهداری برای 1.5 ساعت ← خنک کننده کوره تا 580 درجه ← نگهداری برای 8 ساعت → خنک کننده هوا تا دمای اتاق، و نگهداری 880 درجه برای 1.5 ساعت ← خنک کننده کوره تا (540، 620 درجه ← گرم نگه داشتن به مدت 8 ساعت← هوا خنک تا دمای اتاق. دو گزینه برای بازپخت دوبل در ناحیه تک فاز: 880 درجه برای 1.5 ساعت← خنک کننده کوره تا (740) , 760) درجه → عایق برای 1 ساعت → خنک کننده هوا تا دمای اتاق 580 درجه × 8 ساعت.
نمونه های کششی را در طول میله با قطر 5 میلی متر و طول گیج 25 میلی متر برش دهید. انجام آزمایش عملکرد و مشاهده ریزساختار بر روی نمونه ها. نتایج آزمون به شرح زیر است:
(1) ساختار آلیاژی پس از بازپخت در منطقه دو فاز، یک ساختار دو حالته است، با فاز راه راه، فاز هم محور و ساختار تبدیل توزیع شده است. با افزایش دمای بازپخت، محتوای فاز اولیه کاهش مییابد، و فاز مرزی دانه مقدار افزایش مییابد. پس از بازپخت در منطقه تک فاز، آلیاژ به ساختار Widmanstatten با دانه های درشت تبدیل می شود. فازهای ناپیوسته در مرزهای دانه اولیه رسوب می کنند و در جهت خاصی به دانه ها رشد می کنند. در داخل دانه ها فازهای سوزنی مانند وجود دارد. رسوب، با افزایش دمای بازپخت مرحله اول و دوم، اندازه دانه همچنان به رشد خود ادامه می دهد. ساختار آلیاژی پس از عملیات بازپخت دوبل در منطقه تک فاز حاوی نسبت بیشتری از فاز سوزنی است.
(2) بازپخت ناحیه دو فازی می تواند ازدیاد طول و کاهش سطح بیشتر، اما استحکام کششی کمتری را به دست آورد. با افزایش دمای بازپخت، استحکام کششی آلیاژ افزایش مییابد و ازدیاد طول و کاهش سطح اندکی کاهش مییابد، اما تغییرات آشکار نیستند. بازپخت منطقه تک فاز می تواند به تطابق انعطاف پذیری قوی بهتری دست یابد. با افزایش دمای بازپخت مرحله اول، استحکام کششی آلیاژ تغییر چندانی نمی کند و ازدیاد طول و انقباض آلیاژ روند کاهشی را نشان می دهد. با افزایش دمای بازپخت مرحله دوم، استحکام کششی آلیاژ تغییر زیادی نمی کند. با افزایش دمای بازپخت، استحکام کششی آلیاژ کاهش می یابد و انقباض و ازدیاد طول ناحیه کمی افزایش می یابد. آلیاژ پس از آنیل دوگانه در ناحیه تک فاز دارای بالاترین استحکام کششی است، در حالی که ازدیاد طول آلیاژ و انقباض ناحیه کمترین است.
