It-titanju pur għandu prestazzjoni tajba ta 'temperatura baxxa, reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti, densità baxxa u ħafna karatteristiċi eċċellenti oħra, u għandu numru kbir ta' applikazzjonijiet fil-qasam mediku, inġinerija offshore, inġinerija taż-żejt u ħafna oqsma oħra. L-istruttura tal-kristall tat-titanju pur hija ppakkjata mill-qrib eżagonali, is-sistema taż-żlieq fl-istruttura hija inqas, u huwa faċli li tifforma asimetrija meta tiġġebbed. Għall-proprjetajiet mekkaniċi tat-titanju pur, Tao Zhijun et al. studja l-imġieba tad-deformazzjoni tal-plastik tensili u kompressiva u l-mekkaniżmu ta 'titanju pur kummerċjali, kiseb id-distribuzzjoni tal-orjentazzjoni ta' qmuħ tat-titanju pur, u analizza l-mekkaniżmu ewlieni ta 'deformazzjoni tal-plastik tensili u kompressiva ta' titanju pur. Shi Xiaohui et al. studja l-imġieba tat-tensjoni kważi-statika u l-mekkaniżmu tat-titanju pur TA2 tal-qamħ oħxon, u r-riżultati wrew li r-raġuni ewlenija għall-abbiltà ta 'deformazzjoni għolja ta' TA2 kienet il-ħxuna tal-qamħ, u ż-żieda tad-daqs tal-qamħ ittejjeb l-attività tat-tewmin waqt id-deformazzjoni. Il-konfini tewmin jista 'jaqsam il-qamħ, inaqqas id-distanza taż-żlieq tad-dislokazzjoni, ifixkel iż-żlieq tad-dislokazzjoni, u jżid is-saħħa tal-materjal.
F'dan id-dokument, il-mikrostruttura u l-proprjetajiet mekkaniċi makroskopiċi tal-folja tat-titanju pur TA1 irrumblat u ittemprat ġew ikkaratterizzati u analizzati, u r-relazzjoni korrispondenti bejn il-proċess ta 'deformazzjoni u l-istruttura ġiet deskritta, sabiex tipprovdi xi referenza għall-applikazzjoni prattika tal- materjal.
1. Materjali u metodi sperimentali
Il-materjal magħżul f'dan l-esperiment huwa folja tat-titanju pur TA1 wara 700 grad × 1 h / ittemprar imkessaħ bl-arja pprovdut minn Xinjiang Xiangrun New Material Technology Co., LTD. Il-materjal materjalizzat jista 'jinqasam fi: W (Fe)=0.013%, w (C)=0.017%, w (N)=0.005%, w (H) )=0.001%, w (O)=0.029%, allowance għal Ti. Il-kampjun tat-tensjoni kien fid-direzzjoni tal-irrumblar (direzzjoni RD), u t-test tat-tensjoni sar minn GBT 228. 1-2010 "Test tat-tensjoni ta 'materjali tal-metall Parti 1: Metodu tat-test f'temperatura tal-kamra". Il-metallografija ġiet osservata bil-mikroskopju ottiku OLYMPUS, id-diffrazzjoni tat-tifrix lura tal-elettroni (EBSD) u l-morfoloġija tal-ksur ġew imkejla b'mikroskopju elettroniku tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp Zeiss SUPRA 55, id-diffrazzjoni tar-raġġi-X ġiet imkejla b'diffrattometru tar-raġġi X Empyrean, u ġew osservati tessuti ta 'ingrandiment għoli u fotografat bil-mikroskopju elettroniku tat-trażmissjoni Tecnaig. Il-magna tal-ittestjar INSTRON ġiet użata biex tittestja t-tensjoni f'temperatura tal-kamra.
2. Riżultati sperimentali u diskussjoni
2.1 Mikrostruttura
Mikrostruttura tal-folja tat-titanju pur TA1, mikrostruttura metallografika tal-folja għandha karatteristiċi ovvji ta 'struttura tat-titanju pur, il-mikrostruttura hija ddominata minn fażi ekwiassjali, u traċċa ta' fażi interkristallina teżisti bejn fażi ekwiassjali. Huwa l-mudell tad-diffrazzjoni tar-raġġi-X, jista' jinstab li l-qċaċet tad-diffrazzjoni huma fażi, fejn (101¯0), (0002), (101¯1) tliet pjan kristall indiċi diffrazzjoni intensità quċċata hija akbar. Għall-mikrostruttura EBSD korrispondenti u dijagramma polari, ir-riżultati juru li l--titanju bi struttura eżagonali ppakkjati mill-qrib huwa 99.2%, filwaqt li l--titanju bi struttura kubi ċċentrata fuq il-ġisem huwa 0.8%, id-daqs tal-qamħ huwa 50-60 μm , u hemm relazzjoni Burger bejn -titanju u -titanju. Billi tiġi analizzata d-dijagramma polari ta '(101¯0) u (0002), jista' jinkiseb li n-nisġa tal-pjan bażi hija b'saħħitha b'valur massimu ta '6.85, u l-Angolu bejn id-direzzjoni ND (pjanċa trasversali) u l-qamħ huwa żgħir , li jista 'jinkiseb mill-tessut ċilindriku tal-pjanċa {101¯0}, u l-pjanċa għandha tessut b'saħħtu tul id-direzzjoni RD (direzzjoni tal-irrumblar).
2.2 Analiżi Tensili
Il-kurva tal-proċess tat-tensjoni tal-folja tat-titanju pur TA1 tista 'tinqasam fi tliet stadji. L-ewwel stadju huwa l-istadju inizjali. F'dan l-istadju, id-deformazzjoni tal-plastik tal-kampjun tat-tensjoni hija prinċipalment slip, u numru żgħir ta 'dislokazzjonijiet huma ġġenerati, u l-kurva tat-tensjoni hija bla xkiel. It-tieni stadju huwa l-istadju tat-tisħiħ, li fih l-istress tal-konfini tal-qamħ fl-istruttura huwa akbar mill-istress fit-tewmin kritiku, u d-deformazzjoni tal-plastik hija involuta b'mod konġunt mit-tewmin u ż-żlieq. Minħabba li l-konfini tewmin jista 'jaqsam il-qamħ, it-tul taż-żlieq tad-dislokazzjoni jitnaqqas, il-moviment tad-dislokazzjoni huwa mxekkel, u l-effett ġenerali tat-twebbis tar-razza tal-kampjun jiżdied, li hija r-raġuni ewlenija għat-tnaqqis rapidu tar-rata tat-twebbis tat-tensjoni. . Meta l-proċess tat-tensjoni jidħol fit-tielet stadju tal-għonq, hemm numru kbir ta 'tewmin fit-tessut, l-effett ta' tisħiħ jibda jiddgħajjef, u l-effett tat-twebbis tar-razza jibda jonqos. Minħabba li hemm numru kbir ta 'tewmin fit-tessut f'dan iż-żmien, ir-rata ta' tnaqqis tat-twebbis tar-razza hija iżgħar mill-istadju inizjali.
2.3 Tqabbil fiżiku ta 'kampjuni tensili
Meta mqabbel mal-kampjun oriġinali wara t-tiġbid, jinstab li l-kampjun tat-tensjoni għandu estensjoni sinifikanti ta 'madwar 2.5mm, minħabba li titanju pur għandu plastiċità tajba, il-ksur li jirriżulta huwa prinċipalment ksur duttili, ksur duttili se jkollu deformazzjoni plastika ovvja fil-makromorfoloġija qabel il-ksur, il-ksur duttili huwa proċess ta 'tiċrit bil-mod, li huwa minħabba li wara l-formazzjoni ta' xquq fit-tessut, Il-propagazzjoni ta 'xquq teħtieġ konsum kontinwu ta' enerġija. Taħt l-azzjoni tat-tensjoni tat-tensjoni, il-mikropori fit-tessut se jgħaqqdu ma 'xulxin biex jiffurmaw mikro-xquq, u mbagħad ix-xquq se jkomplu jespandu, li jirriżultaw fil-ksur tal-kampjun.
2.4 Mikromorfoloġija tal-post tal-ksur
Wara li l-kampjun tat-tensjoni jitkisser, Numru kbir ta 'tewmin jidhru fil-mikrostruttura u l-istruttura metallografika fil-pożizzjoni tal-ksur (pożizzjoni A), u d-daqs tal-fażi equiaxed tal-organizzazzjoni jonqos. Dan għaliex il-ħbub fl-istruttura tal-pjanċa se jinkisru matul il-proċess tat-tiġbid. Taħt l-azzjoni tal-forza esterna, il-ħbub equiaxed se jiġu deformati u meqruda, u se jiġu mġebbda tul id-direzzjoni tal-forza esterna. Il-ġemellaġġ iseħħ lokalment għall-ewwel, u l-ġemellaġġ jiżdied u d-densità tiżdied biż-żieda tad-deformazzjoni. Il-formazzjoni ta 'tewmin hija kkawżata minn shear tul il-pjan tal-kristall (101¯2) meta l-qamħ ġenitur ikun soġġett għal forza ta' kompressjoni perpendikolari għall-assi c jew forza ta 'tensjoni parallela mal-assi c, jiġifieri, il-qamħ idur madwar id-direzzjoni tal-assi c<101¯0>, u mbagħad jiġi ffurmat qamħ orjentat ġdid.
It-tneħħija tat-tewmin għandha effett kbir fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal-folja tal-metall, u għandha wkoll effett kbir fuq id-daqs tal-qamħ, li huwa prinċipalment rifless fil-qamħ fin. Meta n-numru ta 'tewmin jilħaq ċertu valur, tewmin sekondarji se jiġu ffurmati fil-kristall tewmin l-aktar kmieni. Hekk kif in-numru ta 'tewmin ikompli jiżdied, se jkun hemm kunsinna bejn it-tewmin u l-konfini tal-qamħ u bejn it-tewmin, u l-konfini tewmin ikollu effett ta' qtugħ fuq il-ħbub (pożizzjoni B), li jirriżulta fi tnaqqis fid-daqs tal-qamħ u effett traqqiq fuq il-ħbub fl-organizzazzjoni.
2.5 Mikrostruttura tal-ksur tat-tensjoni
Il-mikrostruttura tal-kampjun tat-tensjoni hija magħmula prinċipalment minn dimples. Matul il-proċess tat-tensjoni tal-kampjun, in-nuqqas ta 'qbil ikkawżat minn tensjoni rapida jew il-konċentrazzjoni tal-istress ikkawżata minn dislokazzjoni fit-tessut iwassal għan-nukleazzjoni ta' mikropori. Bil-progress tat-tiġbid, il-forza ta 'repulsjoni tad-dislokazzjoni titnaqqas malajr, u mbagħad tiġi mbuttata fil-mikropori, li tirriżulta fir-riattivazzjoni tas-sors ta' dislokazzjoni u l-formazzjoni ta 'dislokazzjoni ġdida, li kontinwament jidħlu fil-mikropori u jagħmlu l-mikropori jikbru . Numru kbir ta 'mikropori eventwalment jaggregaw fil-ksur u jħallu traċċi biex jiffurmaw dimples [5]. Barra minn hekk, minħabba li l-kampjun tat-titanju pur TA1 se jkollu tewmin matul il-proċess ta 'tiġbid, u l-konfini tewmin se jfixkel il-moviment ta' dislokazzjoni, it-tewmin fit-tessut u l-ħbub diviż bil-konfini tewmin se jsiru unitajiet ġodda ta 'deformazzjoni, u d-deformazzjoni ġdida unitajiet se jevolvu gradwalment f'unitajiet ta 'ksur matul il-proċess ta' tiġbid għal ksur, li jwassal għal dimples iżgħar fil-ksur tal-folja tat-titanju pur TA1. Id-daqs tad-dimple huwa wkoll waħda mill-karatteristiċi tad-deformazzjoni uniformi tal-materjal.
3. Rimarki tal-għeluq
(1) Il-mikrostruttura tal-pjanċa tat-titanju pur TA1 hija ddominata minn fażi equiaxed, u teżisti traċċa ta 'fażi interkristallina bejn fażijiet equiaxed. Il-qċaċet tad-diffrazzjoni tad-diffrazzjoni tar-raġġi X huma kollha fażi. L-analiżi EBSD turi li t-titanju tal-istruttura eżagonali ippakkjata mill-qrib huwa 99.2%, u t-titanju tal-istruttura kubi ċċentrata fuq il-ġisem huwa 0.8%, li jista 'jinkiseb mid-dijagramma polari. L-Angolu bejn id-direzzjoni ND u l-qamħ huwa żgħir, u n-nisġa tal-pjanċa hija b'saħħitha tul id-direzzjoni RD.
(2) Proċess tat-tensjoni Il-proċess tat-tensjoni jista 'jinqasam fi tliet stadji: stadju inizjali, stadju ta' tisħiħ, stadju ta 'kontrazzjoni tal-għonq;
(3) Il-morfoloġija tal-ksur tal-kampjuni tat-tensjoni hija magħmula prinċipalment minn dimples.
