Varilla de aleación de titanio R58210

La varilla de aleación de titanio R58210 es una aleación de titanio metaestable con titanio como metal base, composición nominal Ti-15Mo-3Al-2,7Nb-0,2Si, correspondiente al grado nacional TB8. Esta aleación tiene una excelente resistencia específica, soldabilidad, resistencia a la fluencia, resistencia a la oxidación a altas-temperaturas y resistencia a la corrosión. También puede lograr una alta resistencia mediante tratamiento térmico. La aleación de titanio R58210 se puede utilizar tanto en estado tratado con solución como envejecido con solución. La temperatura de servicio en el estado tratado con solución es de 200 grados, en el estado formado en frío después del tratamiento con solución es de 150 grados y la temperatura máxima de servicio en el estado envejecido con solución es de 550 grados. Debido a su excelente rendimiento general, la aleación de titanio R58210 se ha convertido en un material ideal para sujetadores aeroespaciales y está previsto incluirla en la edición revisada de GJB 2219 "Especificaciones de barras (alambres) de aleación de titanio para sujetadores".

1. La composición química se puede encontrar en la Tabla 1.

2. Para la varilla de aleación de titanio R58210 de φ10 mm preparada, se tomaron muestras y se sometieron a un tratamiento de solución a 780 grados –850 grados para 7 grupos diferentes, con un intervalo de temperatura de 10 grados. Debido al pequeño tamaño de las varillas, el tiempo de tratamiento de la solución se fijó uniformemente en 0,5 horas y se utilizó refrigeración por aire. Además, en y debajo de los puntos de transformación de fase, se seleccionaron dos temperaturas, 800 grados y 830 grados, para realizar experimentos de tratamiento de solución con duraciones que oscilan entre 0,5 h y 1,5 h, con un intervalo de tiempo de 0,5 h. Los parámetros de tratamiento de solución específicos y las propiedades correspondientes se muestran en la Tabla 2.

3. El tratamiento de la solución se seleccionó a 800 grados durante 0,5 horas. La temperatura de envejecimiento osciló entre 460 grados y 620 grados, con un tiempo de envejecimiento de 8,5 horas, y se llevaron a cabo un total de 9 series de tratamientos de envejecimiento, con un intervalo de temperatura de 10 grados. Al mismo tiempo, bajo la condición de que el tratamiento de la solución y la temperatura de envejecimiento permanecieran sin cambios, se realizaron tratamientos de envejecimiento durante tiempos que oscilaron entre 6 y 12 horas, con un intervalo de tiempo de 1 hora. El régimen de tratamiento de solución específico y las propiedades se muestran en la Tabla 3.

Como se muestra en la Tabla 2, la varilla de aleación de titanio R58210 producida mediante laminación continua, cuando se trata con solución dentro de los 40 grados por encima del punto de transformación de fase, tiene un tamaño de grano relativamente estable debido al corto tiempo de tratamiento de la solución y al estrecho rango de temperatura, y la temperatura del tratamiento de la solución tiene poco impacto en las propiedades mecánicas de las barras. Cuando la solución se trata dentro de los 30 grados por debajo del punto de transformación de fase, a medida que la temperatura de tratamiento de la solución disminuye, la resistencia de las barras tiende a disminuir, mientras que la plasticidad aumenta gradualmente y las propiedades mecánicas no muestran cambios significativos dentro de este rango de temperatura.

Al mismo tiempo, extender el tiempo de tratamiento con solución de las varillas de aleación de titanio R58210 dentro del rango de temperatura cercano al punto de transformación de fase no afecta significativamente las propiedades mecánicas. Por lo tanto, en la producción industrial, las varillas-de tamaño pequeño pueden reducir adecuadamente el tiempo de tratamiento de la solución, lo que resulta beneficioso para la rentabilidad. Pruebas posteriores han demostrado que las varillas tratadas con un tratamiento de solución de CA a 800 grados/0,5 h tienen un tamaño de grano de 7 y una resistencia al corte de 620 MPa; En el proceso de forjado superior en frío, cuando la relación entre la altura posterior al forjado y la altura previa al forjado es de 1:3, la superficie de la varilla no muestra grietas. Esto cumple plenamente con los requisitos para las varillas utilizadas en sujetadores aeroespaciales.

Como se muestra en la Tabla 3, la temperatura de envejecimiento tiene un efecto significativo sobre las propiedades mecánicas de las barras de aleación de titanio R58210. Con una disminución de la temperatura de envejecimiento, la resistencia aumenta mientras que la plasticidad disminuye; sin embargo, extender el tiempo de envejecimiento no tiene un impacto significativo en las propiedades mecánicas. Ajustando la temperatura de envejecimiento se pueden obtener barras con diferentes niveles de resistencia.

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