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TC4鈦合金在鹽蝕下的斷裂

   2014-09-11 IP屬地 陜西7330
   有些TC4鈦合金在應力狀態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(就成分和機械性能而言)應用溫度范圍(>250℃)內產生。這種現象首先由Bauer發現,叫做TC4合金的鹽蝕。合金的斷裂性質一般為晶間的,斷裂表面無蝕痕。工業純鈦無鹽蝕傾向。
  盡管目前在實踐中還未發生結構件在上述條件下產生斷裂故障的事風但對于這種現象應給以足夠注意,因為TC4鈦合金在現代技術,尤其在燃氣渦輪裝置上。以及在a超音速飛機結構件上應用愈來愈廣,例如飛機的機冀前線可加熱到350℃以上。因此,鹽蝕可以成為限制TC4鈦合金在類似結構中應用的因素,對于設計人員來況必須具備關于合金在具體工作條件下的性能以及為消除零件可能產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驗室研究的方法上的特點對結果的評定標準上的差異以及甚至同一種合金的化學成分上的差異,現有的研究結果不是單值的。因此對具體的合金及工作條件來況目前還不能給出穩定性的絕對值。傳統的試驗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,并根據合金性質在260一480℃范圍內加熱,進行靜態拉伸。試樣斷裂時,測定門坎值;試祥不斷裂時,根據塑性損失進行比較。試驗基數一般為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是飛機及火箭的主要結構材料)。這些因素包括拉伸應力水平、溫度(其中包括溫度變化的循環)、合金的化學成分及組織狀態(取決于加工工藝)、保護膜的性質、金屬吸氫量等等。
  在所有鹽蝕中,隨著拉伸應力及試驗溫度的增加,鹽蝕的嚴重程度加重,與合金表面鹽層的厚度實際上沒有關系。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,鹽蝕停止發展。
 
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