Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của xử lý nhiệt sau hàn đến cấu trúc vi mô và tính chất của mối hàn bằng electron beam của hợp kim titan TB18 mới có độ bền cao
Tóm tắt
Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt sau hàn (PWHT) đến cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của mối hàn TB18 dày 80 mm bằng phương pháp hàn electron beam (EBW). Độ bền kéo trung bình của kim loại nền TB18 (BM) là 1328 MPa, trong khi độ bền kéo của các mối hàn sau khi hàn chỉ đạt 736 MPa, chỉ tương ứng 55,3% của BM. Sau khi xử lý nhiệt sau hàn (PWHT), độ bền kéo của mối hàn tăng nhẹ, đạt 1341 MPa, vượt qua cả độ bền của BM. Hình thái đứt gãy của BM và hai loại mối hàn được phân tích. Trong đứt gãy kéo của BM và mối hàn đã hàn, có nhiều lõm xuất hiện, cho thấy đây là các đứt gãy dẻo, trong khi hình thái đứt gãy kéo của mối hàn PWHT chủ yếu hình thành từ các lõm và mặt phẳng cleavage, cho thấy đây là các đứt gãy gần như cleavage. Độ cứng vi mô của kim loại hàn (WM) tại mối hàn đã hàn thấp hơn đáng kể so với BM, trong khi độ cứng vi mô của mối hàn PWHT gần tương đương với BM. Có sự khác biệt rõ rệt về cấu trúc vi mô của WM giữa hai loại mối hàn. WM của mối hàn đã hàn chủ yếu gồm các tinh thể cột β lớn, trong khi một lượng lớn pha α′ dạng vảy mịn được precipitate trong WM của mối hàn PWHT.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Yan M, Sha A, Zhang W et al (2015) Recovery and recrystallization behavior of large sized β phase grains in TC18 titanium alloy during annealing process [J]. Mater Sci Forum 817:263–267
Ru-Qiang B, Xu H, Chun-Xiao C (2006) Deformation behavior and mechanisms of Ti-1023 alloy [J]. Trans Nonferrous Metals Soc China 16(002):274–280
Long J, Zhang LJ, Ning J et al (2021) Effects of post-weld heat treatment on microstructures and properties of laser welded joints of new high-strength Ti-55531 alloy [J]. J Manuf Process 64:1329–1335
Fu Q, Yuan W, Xiang W (2021) Dynamic softening mechanisms and microstructure evolution of TB18 titanium alloy during uniaxial hot deformation [J]. Metals - Open Access Metall J 11(5):789
Fu Q, Yuan W, Xiang W (2020) Constitutive relationship for hot deformation of TB18 titanium alloy [J]. Adv Mater Sci Eng. https://doi.org/10.1155/2020/5716548
Samelor D, Baggetto L, Laloo R et al (2020) Efficient, durable protection of the Ti6242S titanium alloy against high-temperature oxidation through MOCVD processed amorphous alumina coatings [J]. J Mater Sci 55(11):4883–4895
Luo J-m, Chen Y-h, Huang J, Xu J-l (2019) Effect of shot peening and micro-arc oxidation on microstructure and fatigue properties of TC4 titanium alloy [J]. Chin J Nonferrous Metals 29(6):1210–18
Long J, Zhang L-J, Zhang L-L, Ning J, Zhuang M-X, Zhang J-X et al (2021) Analysis of heterogeneity of fatigue properties of double-sided electron beam welded 140-mm thick TC4 titanium alloy joints [J]. Int J Fatigue 142:105942
Gao Q, Jiang P, Geng Y, Gao F, Yu W (2020) Microstructure and properties of electron beam welded joint for Ti-6321 large thickness titanium alloy [J]. Rare Metal Mater Eng 49(3):990–996
Fu P-f, Mao Z-y, Wang Y-j, Tang Z-y, Zuo C-j (2015) Fatigue properties of heavy-thickness Ti6.5Al2Zr1Mo1V alloy with oscillation EBW [J]. Vacuum 121:230–5
Li X, Hu S, Xiao J, Ji L (2011) Effects of the heterogeneity in the electron beam welded joint on fatigue crack growth in Ti–6Al–4V alloy [J]. Mater Sci Eng: A 529:170–176
Zhang Y, Wang H, Chen S, Hu G, Ouyang D, Cui X, Hu S (2022) Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of laser solid forming TB18 titanium alloy [J]. Heat Treat Met 47:124–129
Zhou W, Liu XH, Feng J, Xin SW, Zhang SY, Zhang XQ, Wang T, Qin FY, Li B (2022) Grain growth kinetics of TB18 titanium alloy [J]. Rare Metal Mater Eng 51:3129–3132
Hu Z, Yuan W (2023) Finite element analysis for residual stress of TB18 billet produced by laser directed energy deposition [J]. Mater Res Express 10(3):036511
Li C, Zhang X, Zhou K et al (2012) Relationship between lamellar α evolution and flow behavior during isothermal deformation of Ti–5Al–5Mo–5V–1Cr–1Fe near β titanium alloy [J]. Mater Sci Eng: A 558:668–674
Wang K, Li MQ (2014) Effects of heat treatment and hot deformation on the secondary α phase evolution of TC8 titanium alloy [J]. Mater Sci Eng: A 613:209–216
Long J, Zhang L-J, Ning J, Ma Z-X, Zang S-L (2021) Zoning study on the fatigue crack propagation behaviors of a double-sided electron beam welded joint of TC4 titanium alloy with the thickness of 140 mm [J]. Int J Fatigue 146:106145
Long J, Zhang L-J, Zhang Q-B, Wang W-K, Zhong J, Zhang J-X (2020) Microstructural characteristics and low cycle fatigue properties at 230 °C of different weld zone materials from a 100 mm thick dissimilar weld of ultra-supercritical rotor steel [J]. Int J Fatigue 130:105248
Castany P, Besse M, Gloriant T (2012) In situ TEM study of dislocation slip in a metastable β titanium alloy [J]. Scripta Mater 66(6):371–373