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發布時間:2020-09-07 09:22  
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純鈦在熱軋過程中很容易在表面生成一種脆而硬的氧化層,在對鈦卷進行冷軋之前需要對熱軋鈦卷進行表面處理,去除其表面的氧化層,為后續的冷軋工序做準備。鈦中雜質的存在,對其機械性能影響極大,特別是間隙雜質(氧、氮、碳)可大大提高鈦的強度,顯著降低其塑性。熱軋鈦卷表面的氧化層主要成分為TiO2,其次還有低價鈦氧化物TiO、Ti2O3和高價鈦氧化物TiO3。在對熱軋鈦卷進行表面處理時一般采用酸洗工藝,利用以作為主要成分的混酸對熱軋鈦卷表面的氧化層進行腐蝕。傳統的酸洗工藝在酸洗過程中需要添加較高濃度的酸液,酸洗時間也較長,酸洗后鈦卷表面存在酸液殘留易形成酸斑,同時不能進行連續化的工業生產;且傳統的酸洗工藝在混酸中會加入HCL、H2SO4等無機酸,易對熱軋鈦卷本身在成腐蝕,極大降低酸洗后熱軋鈦卷的表面質量。
鑄造鈦合金和鑄件質量 大部分變形鈦合金均可用于鑄造,廣泛使用的是Ti-6A1-4V合金。它的鑄造性能良好,組織性能穩定。與同成分變形合金相比,鑄造鈦合金的強度基本相等,但其塑性和疲勞性能約低40%~50%,而斷裂韌性則稍好一些。
鈦材料鑄件一般采用穩定化退火處理,研究中的固溶處理和氫化處理可以細化晶粒,改善組織,將合金疲勞性能提高到鍛件水平。與同成分變形合金相比,鑄造鈦合金的強度基本相等,但其塑性和疲勞性能約低40%~50%,而斷裂韌性則稍好一些。熱等靜壓是鈦材料鑄件常用的處理方法,經高溫高壓處理后,鑄件尺寸不發生變化,而內部組織變得更為致密,力學性能的穩定性將有很大改善。
該方法使我們對材料的形狀,幾何尺寸的控制具有更高的靈活性。研究人員們利用這一技術制備了網格鈦卷,并對其微結構和機械性能進行了表征。
其中打印用的墨水是由粉末和一種共聚物組成。研究人員對熱處理前后鈦卷的重量、直徑和高度進行了測量,來計算材料的孔隙度。他們還對材料進行了單軸壓縮試驗,測定了材料的應變和硬度。
實驗結果表面這種網格結構獲得了非常好的剛性,硬度和塑性配合。正交的雙層網格很好地被燒結在一起。在各層的鈦纖維上均可以觀察到微孔。隨著粉末的顆粒尺寸減小,它的燒結性能提高,同時孔隙度也降低。
研究人員們表示這種新的制備方法不僅適用于鈦金屬,還可以推廣到其它金屬,甚至可燒結的陶瓷材料,例如氧化物,來制備陶瓷卷。