Neseniai prof. Chunping Huang komanda iš Nančango aeronautikos ir astronautikos universiteto (NUAA) atliko daugybę tyrimų apie Ti40 antipireno titano lydinio mechanines savybes ir antipireną pagal LSF technologiją. Grupė pasirinko tipišką Ti40 antipireną titano lydinį kaip tyrimo objektą ir paruošė Ti40 antipireną titano lydinį pagal LSF technologiją. Ištirta lazerinio stereoformavimo bandinių ir įprastų kalimo bandinių mikrostruktūra, mechaninės savybės ir antipireno savybės, taip pat ištirtos ir aptartos lazerinio stereoformavimo bandinių antipireno savybės ir mechaninės savybės, kurios yra pranašesnės už įprastų kalimo bandinių. . Susiję tyrimų rezultatai buvo paskelbti žurnale „Journal of Manufacturing Processes“ pavadinimu „Ti40 lydinio aukščiausios atsparumo degimui ir mechaninių savybių pasiekimas formuojant lazeriu“. gamybos procesų. Straipsnio autorius yra MS studentas Ki-Min Huang, o atitinkami autoriai yra dr. Feng-Gang Liu ir prof. Chun-Ping Huang.
Ti40 (Ti-15V-25Cr) antipireninis titano lydinys yra naujo tipo labai stabilus titano lydinys, pasižymintis puikiomis visapusiškomis mechaninėmis ir antipireno savybėmis, plačiai naudojamas ventiliatoriaus kompresoriaus komponentuose. dideliems varikliams su dideliu kraštinių santykiu ir kitomis struktūromis. Tačiau jo prastas plastiškumas aukštoje temperatūroje ir sklandumas lemia dideles sąnaudas, ilgą ciklo laiką ir mažą medžiagų panaudojimą tradiciniame apdirbime.
Todėl būtina skubiai rasti naują gamybos technologiją, kuri padėtų išspręsti šias problemas. Tobulėjant priedų gamybos technologijoms, plačiu mastu buvo pritaikytas ir lazerinis kietasis formavimas (LSF), pagrįstas lazeriniu apvalkalu ir greito prototipų kūrimo technologija. Jis gali gaminti dalis tiesiai iš CAD modelių ir gali pataisyti pažeistas dalis, o tai suteikia naujų idėjų ir metodų, kaip apdoroti ir gaminti antipirenus titano lydinius.
1 pav. Lazerinio stereoformavimo ir LSF bloko topografijos schema:
a) lazerinis stereoformavimas; (b) (c) LSF blokas
2 pav. LSF bloko mėginių ėmimo ir abliacijos eksperimentinio proceso schema:
a) Blokų mėginių ėmimas b) Eksperimentinis abliacijos apdorojimas c) Abliacijos mėginių ėmimas
3 pav. Ti40 lydinio liepsnos sulaikymo mechanizmo schema
4 pav. Ti40 lydinio skerspjūvio vaizdas:
(A) viršutinė LSFed mėginio sritis; (B) vidurinis LSFed mėginio regionas; (C) LSFed mėginio apatinė sritis; D) suklastotas pavyzdys;
1=OM; 2=PVR.
5 pav. LSFed mėginio nusodintų fazių TEM vaizdai: (A) ryškus Ti5Si3 laukas; (B) Ti5Si3 elektronų difrakcijos modelis.
6 pav. Ti40 lydinio paviršiaus morfologijos pavyzdys po abliacijos:
a) LSFed; b) suklastota būsena; (1) pašalintas 3 S; (2) pašalintas 4 S; 3) panaikintas 5 S.
7 pav. Lazerinės abliacijos duobės modelio vaizdai: a) abliacijos duobės modelis; b) matavimo taškai
8 pav. SEM abliacijos duobių vaizdai: (a) LSF abliacijos duobės paviršiaus topografija; b) kaltinio bandinio abliacijos duobės paviršiaus topografija; c) LSFed abliacijos duobės dugno topografija; d) kaltinio bandinio abliacijos duobės dugno topografija; e) LSFed abliacijos duobės šoninės sienelės topografija; f) kaltinio bandinio abliacijos duobės šoninės sienelės topografija
9 pav. Abliacijos duobės skerspjūvio SEM vaizdai: (a) LSF mėginio abliacijos duobė; b) LSFed mėginio abliacijos duobės dugnas; c) kaltinio bandinio abliacijos duobė; d) kaltinio bandinio abliacijos duobės dugnas
10 pav. LSFed Ti40 lydinio lūžio SEM vaizdai: (a) makroskopinė bandinio lūžio morfologija; b) padidėjusi A srities morfologija; c) padidėjusi B srities morfologija
Remiantis pirmiau minėtu tyrimu, LSF procesas pagerina didelių apdorojimo sąnaudų, ilgo ciklo trukmės ir mažo medžiagų panaudojimo problemas, kylančias dėl tradicinio Ti40 apdirbimo, o Ti40 lydinys, paruoštas naudojant lazerinio stereoformavimo technologiją, turi daugiau puikių mechaninių savybių, palyginti su kalimo dalis ir tuo pačiu metu dėl specialaus grūdinimo efekto lazerinio stereoformavimo procese Ti40 lydinio fazė nusodina aukštą Ti5Si3 lydymosi temperatūrą, o tai gali ne tik pagerinti V ir Cr elementų oksidacijos efektyvumą. išlaikant poras, bet ir sulėtinti oksido sluoksnio pleiskanojimą, stiprinant matricos ir oksido sluoksnio ryšį bei pagerinant Ti40 antipireno savybę. LSF technologija parengtas Ti40 lydinio mechaninių savybių ir antipireno savybių tyrimas suteikia naują techninę priemonę, leidžiančią efektyviai, greitai ir nebrangiai paruošti antipireno titano lydinio kompleksines konstrukcines dalis.
