对具有不同微观结构的α/β合金可加工性的实验研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 金工程 金工程 金工程

背景情况:

• 合金如Ti-6Al-4V (Ti64) 和Ti-6Al-7Nb (Ti67) 在航空航天和生物医学应用中至关重要.
• 了解它们的微观结构与属性关系对于优化性能和可制造性至关重要.

研究的目的:

• 研究热处理对Ti64和Ti67合金的微观结构和硬度的影响.
• 评估这些合金的可加工性,重点是钻井性能,工具磨损和地下完整性.

主要方法:

• 使用真空弧炼来制备Ti64和Ti67合金样品.
• 样品经历了各种热处理,随后进行了微结构分析和硬度测试.
• 使用TiAlN涂层工具进行计算机化钻探测试,评估了切削力,工具磨损和地下变形.

主要成果:

• 从特定温度范围内火的水诱导了Ti64和Ti67合金中的马氏体相形成.
• 马石的形成增加了合金的硬度,从而导致更高的切削力和在钻井过程中加速的工具磨损.
• 较硬的标本呈现出更厚的地下变形层 (白层) 和更高的孔高度;Ti64显示出比Ti67.7更高的表面粗度.
• 作为造样本的钻探导致了部分工具涂层的攻击,而马氏石的形成加剧了工具的恶化.

结论:

• 在Ti64和Ti67合金中热处理诱导的马氏体形成显著降低了可加工性.
• 马氏体微观结构导致切削力增加,工具磨损,以及表面完整性受到损害.
• 与Ti64相比,Ti67在类似条件下通常具有更好的表面粗度.