À l’heure actuelle, les procédés de traitement thermique de base utilisés par les fabricants de tiges en alliage de titane dans mon pays comprennent principalement le recuit anti-contrainte, le recuit complet, la solution solide et le traitement du vieillissement. D’autres procédés de recuit, tels que le traitement isotherme, le recuit en plusieurs étapes et le vieillissement en plusieurs étapes, sont rarement utilisés dans la production.
Recuit anti-stress. Le but du recuit de soulagement des contraintes est d’éliminer les contraintes internes générées par le processus de travail à froid, de formage à froid et de soudage. La récupération se produit principalement au cours de ce processus, parfois appelé recuit incomplet. La température de recuit de soulagement des contraintes ne doit pas être trop élevée, généralement inférieure à la température de recristallisation. Des températures inférieures à la température de recristallisation peuvent être utilisées pour les tubes en titane de type β traitables thermiquement et les alliages de titane. Cependant, s’il dépasse un certain temps à ce moment-là, l’effet de vieillissement se produira souvent ou l’effet d’inoculation sera causé au vieillissement. Par conséquent, le traitement en solution est parfois utilisé pour éliminer le stress.
Afin de choisir un procédé de recuit raisonnable, nous avons d’abord observé les effets de la température de chauffage et de la méthode de refroidissement sur la microstructure et les propriétés mécaniques des tiges de titane et des tiges en alliage de titane TC4. Les matériaux d’essai sont des tiges en titane laminées à chaud et des tiges en alliage de titane TC4 à 920 °C. Le taux de déformation total du laminage à chaud est d’environ 80% et le point de transformation a +β/β est de 980-990 °C. Les échantillons ont été chauffés et conservés à 1000 °C, 950 °C, 930 °C et 830 °C pendant 1 heure, puis refroidis à l’air, refroidis à l’eau et refroidis au four, respectivement. Différentes méthodes de recuit ont des effets sur la microstructure et les propriétés mécaniques.
La vitesse de refroidissement a une grande influence sur la microstructure et les propriétés mécaniques des quatre températures ci-dessus. Lorsqu’ils sont refroidis à l’eau, les composants en phase β en équilibre à 1000 °C, 950 °C et 930 °C subissent tous une transformation martensitique, et la phase β se transforme en aiguilles de martensite a'. À 1000 °C, il présentait une structure widmanrite évidente et ses propriétés mécaniques étaient comparables aux données du refroidissement par air à 1000 °C. Sur les échantillons refroidis à l’eau à 950°C et 930°C, la microstructure est similaire à celle du refroidissement par air, mais les phases primaires a équiaxées sont des aiguilles β+ martensite a'. À ce stade, les performances globales correspondantes sont élevées et la résistance au fluage est meilleure que celle de la structure refroidie à l’air. Lorsque la température était maintenue à 830 °C, la composition β phase d’équilibre ne pouvait pas toucher la ligne M, mais après refroidissement par eau, des produits de transformation en forme d’aiguille très fins ont également été trouvés dans la phase β intergranulaire, qui ne pouvait être distinguée que par microscopie électronique. Cependant, la structure du produit en forme d’aiguille n’a pas été déterminée. À l’heure actuelle, la résistance à la traction et la réduction de la surface sont très faibles. En ce qui concerne le refroidissement du four, en raison de la vitesse de refroidissement lente de l’échantillon et du long temps de séjour à haute température, la transformation polymorphe est entièrement effectuée et toutes les phases a deviennent grossières. Après refroidissement du four à 1000 °C, une phase a grossière et une phase β inter-feuilles sont générées dans les grains β d’origine, et il y a un réseau épais formé par une phase a en forme de bande sur la limite originale β-grain, qui est généralement appelée une structure en forme de panier. Après refroidissement du four à 950°C, 930°C et 830°C, puisque la phase a a tendance à se nucléer et à se développer à l’interface de la phase a d’origine, les microstructures sont toutes équiaxées en phase a et en phase β intergranulaire. La résistance à la traction après refroidissement du four à 1000 °C est inférieure à celle du refroidissement par air et par eau, et la plasticité de traction est plus élevée. Les performances complètes après refroidissement du four à d’autres températures sont également inférieures à celles du refroidissement par eau et du refroidissement par air.
Pour résumer, afin d’obtenir une bonne résistance et des propriétés plastiques complètes pour les tiges en titane et les tiges en alliage de titane TC4, ainsi qu’une bonne résistance au fluage et une bonne ténacité à la rupture, le refroidissement par air (ou refroidissement par eau) peut être utilisé après maintien à 950 ° C pendant 1 heure. Processus de recuit. Afin de faciliter le traitement ultérieur, lorsque l’usine métallurgique quitte l’usine, les tiges en titane et les tiges en alliage de titane TC4 sont refroidies à l’air à 700-800 ° C pendant 1 heure. Pour certaines pièces forgées de grande taille, afin d’assurer l’uniformité des performances, le refroidissement du four est parfois utilisé.
Nicole
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