Son zamanlarda, Nanchang Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi'nden (NUAA) Prof. Chunping Huang'ın ekibi, LSF teknolojisiyle Ti40 alev geciktirici titanyum alaşımının mekanik özellikleri ve alev geciktiriciliği üzerine bir dizi çalışma yürüttü. Ekip, araştırma nesnesi olarak tipik Ti40 alev geciktirici titanyum alaşımını aldı ve LSF teknolojisiyle Ti40 alev geciktirici titanyum alaşımını hazırladı. Lazer stereoform numunelerinin ve geleneksel dövme numunelerinin mikro yapısı, mekanik özellikleri ve alev geciktirici özellikleri araştırılmış, ayrıca lazer stereoform numunelerinin geleneksel dövme numunelerinden daha üstün olan alev geciktirici özellikleri ve mekanik özellikleri de incelenmiş ve tartışılmıştır. . İlgili araştırma sonuçları Journal of Manufacturing Processes'te "Lazerle katı şekillendirme ile Ti40 alaşımının üstün yanma direnci ve mekanik özelliklerinin elde edilmesi" başlığı altında yayınlandı. Üretim Süreçleri. Makale yüksek lisans öğrencisi Ki-Min Huang tarafından yazılmıştır ve ilgili yazarlar Dr. Feng-Gang Liu ve Prof. Chun-Ping Huang'dır.
Ti40 (Ti-15V-25Cr) alev geciktirici titanyum alaşımı, fan kompresörü bileşenlerinde yaygın olarak kullanılan, mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere ve alev geciktirici özelliklere sahip, oldukça kararlı yeni bir tür -titanyum alaşımıdır. yüksek en boy oranlarına ve diğer yapılara sahip büyük motorlar. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıktaki zayıf plastisite ve akışkanlığı, geleneksel işlemede yüksek maliyete, uzun çevrim süresine ve düşük malzeme kullanımına yol açar.
Bu nedenle bu sorunları iyileştirecek yeni bir üretim teknolojisinin bulunmasına acil ihtiyaç vardır. Eklemeli üretim teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, lazer kaplama ve hızlı prototipleme teknolojisine dayalı lazer katı şekillendirme (LSF) de büyük ölçekte uygulanmıştır. Doğrudan CAD modellerinden parça üretebilir ve hasarlı parçaları onarabilir; bu da alev geciktirici titanyum alaşımlarının işlenmesi ve üretimi için yeni fikirler ve yöntemler getirir.
Şekil 1 Lazer stereoforming ve LSF blok topografyasının şematik diyagramı:
(a) lazer stereoforming; (b) (c) LSF bloğu
Şekil 2 LSF blok örneklemesi ve ablasyon deneysel sürecinin şematik diyagramı:
(a) Blok örnekleme (b) Ablasyon deneysel tedavisi (c) Ablasyon numunesi örneklemesi
Şekil 3 Ti40 alaşımının alev geciktirme mekanizmasının şematik diyagramı
Şekil 4 Ti40 alaşımının kesit görüntüsü:
(A) LSFed numunesinin üst bölgesi; (B) LSFed numunesinin orta bölgesi; (C) LSFed numunesinin alt bölgesi; (D)dövülmüş numune;
1=OM; 2=SEM.
Şekil 5 LSFed numunesinin çökeltilmiş fazlarının TEM görüntüleri: (A) Ti5Si3'ün parlak alanı; (B) Ti5Si3'ün elektron kırınım modeli.
Şekil 6 Ti40 alaşımının ablasyon sonrası örnek yüzey morfolojisi:
(a) LSF'li; (b) sahte durum; (1) ablasyonlu 3S; (2) ablasyonlu 4S; (3) ablasyonlu 5 S.
Şekil 7 Lazer ablasyon çukuru modeli görüntüleri: (a) ablasyon çukuru modeli; (b) ölçüm noktaları
Şekil 8 Ablasyon çukurlarının SEM görüntüleri: (a) LSFed ablasyon çukurunun yüzey topografyası; (b) dövülmüş numunenin ablasyon çukurunun yüzey topografyası; (c) LSFed ablasyon çukurunun alt topografyası; (d) dövülmüş numunenin ablasyon çukurunun alt topografyası; (e) LSFed ablasyon çukurunun yan duvar topografyası; (f) dövülmüş numunenin ablasyon çukurunun yan duvar topografyası
Şekil 9 Ablasyon çukurunun kesitinin SEM görüntüleri: (a) LSF'li numune ablasyon çukuru; (b) LSFed numunesinin ablasyon çukurunun tabanı; (c) dövülmüş numunenin ablasyon çukuru; (d) dövülmüş numunenin ablasyon çukurunun tabanı
Şekil 10 LSFed Ti40 alaşımının kırılmasının SEM görüntüleri: (a) numune kırılmasının makroskopik morfolojisi; (b) A alanının büyütülmüş morfolojisi; (c) B alanının büyütülmüş morfolojisi
Yukarıdaki çalışmaya dayanarak, LSF işlemi, Ti40'ın geleneksel işlenmesinin getirdiği yüksek işlem maliyeti, uzun çevrim süresi ve düşük malzeme kullanımı sorunlarını iyileştirmektedir ve lazer stereoforming teknolojisi ile hazırlanan Ti40 alaşımı, Ti40 alaşımına kıyasla daha mükemmel mekanik özelliklere sahiptir. dövme parçalar ve aynı zamanda, lazer stereoformasyon prosesindeki özel temperleme etkisi nedeniyle, Ti40 alaşımındaki -faz, Ti5Si3'ün yüksek erime noktasını çökeltir; bu, yalnızca V ve Cr elemanlarının oksidasyon verimliliğini artırmakla kalmaz, gözenekleri tutarak, aynı zamanda matris ile oksit tabakası arasındaki bağı güçlendirerek oksit tabakasının pullanmasını yavaşlatır ve Ti40'ın alev geciktirici özelliğini geliştirir. LSF teknolojisi ile hazırlanan Ti40 alaşımının mekanik özellikleri ve alev geciktirici özelliklerinin incelenmesi, alev geciktirici titanyum alaşımlı karmaşık yapısal parçaların yüksek performanslı, hızlı ve düşük maliyetli hazırlanmasının gerçekleştirilmesi için yeni bir teknik araç sağlar.
