शुद्ध टाइटेनियम में अच्छा कम तापमान प्रदर्शन, उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, कम घनत्व और कई अन्य उत्कृष्ट विशेषताएं हैं, और चिकित्सा क्षेत्र, अपतटीय इंजीनियरिंग, पेट्रोलियम इंजीनियरिंग और कई अन्य क्षेत्रों में बड़ी संख्या में अनुप्रयोग हैं। शुद्ध टाइटेनियम की क्रिस्टल संरचना बारीकी से हेक्सागोनल रूप से पैक की जाती है, संरचना में स्लिप प्रणाली कम होती है, और खींचे जाने पर विषमता बनाना आसान होता है। शुद्ध टाइटेनियम के यांत्रिक गुणों के लिए, ताओ झिजुन एट अल। वाणिज्यिक शुद्ध टाइटेनियम के तन्य और संपीड़ित प्लास्टिक विरूपण व्यवहार और तंत्र का अध्ययन किया, शुद्ध टाइटेनियम अनाज का अभिविन्यास वितरण प्राप्त किया, और शुद्ध टाइटेनियम के तन्य और संपीड़ित प्लास्टिक विरूपण के मुख्य तंत्र का विश्लेषण किया। शि जियाओहुई एट अल। मोटे अनाज TA2 शुद्ध टाइटेनियम के अर्ध-स्थैतिक तन्य व्यवहार और तंत्र का अध्ययन किया, और परिणामों से पता चला कि TA2 की उच्च विरूपण क्षमता का मुख्य कारण अनाज का मोटा होना था, और अनाज का आकार बढ़ने से विरूपण के दौरान जुड़वा बच्चों की गतिविधि में वृद्धि होगी। जुड़वां सीमा अनाज को विभाजित कर सकती है, अव्यवस्था पर्ची दूरी को कम कर सकती है, अव्यवस्था पर्ची में बाधा डाल सकती है, और सामग्री की ताकत बढ़ा सकती है।
इस पेपर में, रोल्ड और एनील्ड टीए 1 शुद्ध टाइटेनियम शीट की सूक्ष्म संरचना और मैक्रोस्कोपिक यांत्रिक गुणों की विशेषता और विश्लेषण किया गया था, और विरूपण प्रक्रिया और संरचना के बीच संबंधित संबंध का वर्णन किया गया था, ताकि व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए कुछ संदर्भ प्रदान किया जा सके। सामग्री।
1. प्रायोगिक सामग्री और विधियाँ
इस प्रयोग में चयनित सामग्री झिंजियांग ज़ियांगरुन न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड द्वारा प्रदान की गई 700 डिग्री × 1 घंटा/एयर-कूल्ड एनीलिंग के बाद टीए1 शुद्ध टाइटेनियम शीट है। भौतिक सामग्री को निम्न में विभाजित किया जा सकता है: W (Fe)=0.013%, w (C)=0.017%, w (N)=0.005%, w (H) )=0.001%, w (O)=0.029%, Ti के लिए भत्ता। तन्यता नमूना रोलिंग दिशा (आरडी दिशा) में था, और तन्यता परीक्षण जीबीटी 228 द्वारा किया गया था। 1-2010 "धातु सामग्री का तन्यता परीक्षण भाग 1: कमरे के तापमान पर परीक्षण विधि"। मेटलोग्राफी को ओलंपस ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से देखा गया, इलेक्ट्रॉन बैक स्कैटरिंग डिफ्रेक्शन (ईबीएसडी) और फ्रैक्चर मॉर्फोलॉजी को ज़ीस सुप्रा 55 फील्ड एमिशन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से मापा गया, एक्स-रे विवर्तन को एम्पायरियन एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर से मापा गया, और उच्च-आवर्धन ऊतकों को देखा गया। और टेक्नैग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से फोटो खींची गई। कमरे के तापमान पर तन्यता का परीक्षण करने के लिए INSTRON परीक्षण मशीन का उपयोग किया गया था।
2. प्रायोगिक परिणाम और चर्चा
2.1 सूक्ष्म संरचना
TA1 शुद्ध टाइटेनियम शीट की माइक्रोस्ट्रक्चर, शीट की मेटलोग्राफिक माइक्रोस्ट्रक्चर में शुद्ध टाइटेनियम संरचना की स्पष्ट विशेषताएं हैं, माइक्रोस्ट्रक्चर में समअक्षीय चरण का प्रभुत्व है, और समअक्षीय चरण के बीच इंटरक्रिस्टलाइन चरण का एक निशान मौजूद है। एक्स-रे विवर्तन पैटर्न है, यह पाया जा सकता है कि विवर्तन शिखर चरण हैं, जहां (101¯0), (0002), (101¯1) तीन क्रिस्टल समतल सूचकांक विवर्तन शिखर तीव्रता बड़ी है। संबंधित ईबीएसडी माइक्रोस्ट्रक्चर और ध्रुवीय आरेख के लिए, परिणाम बताते हैं कि क्लोज-पैक हेक्सागोनल संरचना वाला -टाइटेनियम 99.2% है, जबकि शरीर-केंद्रित घन संरचना वाला -टाइटेनियम 0.8% है, अनाज का आकार 50-60 μm है , और -टाइटेनियम और -टाइटेनियम के बीच एक बर्गर संबंध है। (101¯0) और (0002) के ध्रुवीय आरेख का विश्लेषण करके, यह प्राप्त किया जा सकता है कि आधार तल की बनावट 6.85 के अधिकतम मान के साथ मजबूत है, और एनडी दिशा (प्लेट अनुप्रस्थ) और अनाज के बीच का कोण छोटा है , जिसे प्लेट {101¯0} की बेलनाकार बनावट द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, और प्लेट में आरडी दिशा (रोलिंग दिशा) के साथ एक मजबूत बनावट होती है।
2.2 तन्यता विश्लेषण
TA1 शुद्ध टाइटेनियम शीट की तन्यता प्रक्रिया वक्र को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है। पहला चरण प्रारंभिक चरण है। इस स्तर पर, तन्य नमूने का प्लास्टिक विरूपण मुख्य रूप से फिसलन होता है, और थोड़ी संख्या में अव्यवस्थाएं उत्पन्न होती हैं, और तन्यता वक्र चिकना होता है। दूसरा चरण सुदृढ़ीकरण चरण है, जिसमें संरचना में अनाज सीमा तनाव क्रिटिकल ट्विन में तनाव से अधिक होता है, और प्लास्टिक विरूपण संयुक्त रूप से ट्विन और स्लिप द्वारा शामिल होता है। क्योंकि जुड़वां सीमा अनाज को विभाजित कर सकती है, अव्यवस्था की स्लिप लंबाई कम हो जाती है, अव्यवस्था की गति बाधित हो जाती है, और नमूने का समग्र तनाव सख्त प्रभाव बढ़ जाता है, जो तनाव सख्त होने की दर में तेजी से गिरावट का मुख्य कारण है . जब तन्य प्रक्रिया तीसरे नेकिंग चरण में प्रवेश करती है, तो ऊतक में बड़ी संख्या में जुड़वाँ बच्चे होते हैं, मजबूत करने वाला प्रभाव कमजोर होने लगता है, और तनाव सख्त करने का प्रभाव कम होने लगता है। क्योंकि इस समय ऊतक में बड़ी संख्या में जुड़वाँ बच्चे होते हैं, तनाव सख्त होने की कमी दर प्रारंभिक चरण की तुलना में कम होती है।
2.3 तन्य नमूनों की भौतिक तुलना
स्ट्रेचिंग के बाद मूल नमूने की तुलना में, यह पाया गया कि तन्य नमूने में लगभग 2.5 मिमी का महत्वपूर्ण विस्तार है, क्योंकि शुद्ध टाइटेनियम में अच्छी प्लास्टिसिटी है, जिसके परिणामस्वरूप फ्रैक्चर मुख्य रूप से नमनीय फ्रैक्चर है, नमनीय फ्रैक्चर में मैक्रो आकृति विज्ञान में स्पष्ट प्लास्टिक विरूपण होगा फ्रैक्चर से पहले, डक्टाइल फ्रैक्चर एक धीमी गति से टूटने वाली प्रक्रिया है, ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊतक में दरारें बनने के बाद, दरारों के प्रसार के लिए निरंतर ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। तन्य तनाव की कार्रवाई के तहत, ऊतक में माइक्रोप्रोर्स सूक्ष्म दरारें बनाने के लिए एक-दूसरे से जुड़ेंगे, और फिर दरारें बढ़ती रहेंगी, जिसके परिणामस्वरूप नमूना टूट जाएगा।
2.4 फ्रैक्चर स्थान की सूक्ष्म आकृति विज्ञान
तन्य नमूना टूटने के बाद, फ्रैक्चर स्थिति (स्थिति ए) पर माइक्रोस्ट्रक्चर और मेटलोग्राफिक संरचना में बड़ी संख्या में जुड़वां दिखाई देते हैं, और संगठन के समवर्ती चरण का आकार कम हो जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि स्ट्रेचिंग प्रक्रिया के दौरान प्लेट संरचना के दाने टूट जाएंगे। बाहरी बल की कार्रवाई के तहत, समअक्षीय दाने विकृत और नष्ट हो जाएंगे, और बाहरी बल की दिशा में खिंच जाएंगे। ट्विनिंग पहले स्थानीय रूप से होती है, और विकृति बढ़ने के साथ ट्विनिंग बढ़ती है और घनत्व बढ़ता है। जुड़वा बच्चों का निर्माण (101¯2) क्रिस्टल तल के साथ कतरनी के कारण होता है जब मूल अनाज सी अक्ष के लंबवत संपीड़न बल या सी अक्ष के समानांतर तनाव बल के अधीन होता है, यानी, अनाज दिशा के चारों ओर घूमेगा सी अक्ष का<101¯0>, और फिर एक नया उन्मुख अनाज बनेगा।
जुड़वां हटाने से शीट धातु के यांत्रिक गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है, और अनाज के आकार पर भी बहुत प्रभाव पड़ता है, जो मुख्य रूप से बारीक अनाज में परिलक्षित होता है। जब जुड़वाँ बच्चों की संख्या एक निश्चित मान तक पहुँच जाती है, तो प्रारंभिक जुड़वाँ क्रिस्टल में द्वितीयक जुड़वाँ बच्चे बनेंगे। जैसे-जैसे जुड़वा बच्चों की संख्या बढ़ती जा रही है, जुड़वा बच्चों और अनाज सीमा के बीच और जुड़वा बच्चों के बीच प्रसव होगा, और जुड़वां सीमा का अनाज (स्थिति बी) पर काटने का प्रभाव पड़ेगा, जिसके परिणामस्वरूप अनाज के आकार में कमी आएगी। और संगठन में अनाज पर प्रभाव कम हो रहा है।
2.5 तन्यता फ्रैक्चर माइक्रोस्ट्रक्चर
तन्य नमूने की सूक्ष्म संरचना मुख्य रूप से डिम्पल से बनी होती है। नमूने की तन्यता प्रक्रिया के दौरान, तेजी से तनाव के कारण बेमेल या ऊतक में अव्यवस्था के कारण तनाव एकाग्रता से माइक्रोप्रोर्स का न्यूक्लिएशन होता है। स्ट्रेचिंग की प्रगति के साथ, अव्यवस्था का प्रतिकर्षण बल तेजी से कम हो जाता है, और फिर इसे माइक्रोप्रोर्स में धकेल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अव्यवस्था स्रोत फिर से सक्रिय हो जाता है और नए अव्यवस्थाओं का निर्माण होता है, जो लगातार माइक्रोप्रोर्स में प्रवेश करते हैं और माइक्रोप्रोर्स को विकसित करते हैं। . बड़ी संख्या में माइक्रोप्रोर्स अंततः फ्रैक्चर पर एकत्र होते हैं और डिम्पल बनाने के लिए निशान छोड़ते हैं [5]। इसके अलावा, क्योंकि TA1 शुद्ध टाइटेनियम नमूने में स्ट्रेचिंग प्रक्रिया के दौरान जुड़वाँ बच्चे होंगे, और जुड़वाँ सीमा अव्यवस्था की गति में बाधा बनेगी, ऊतक में जुड़वाँ और जुड़वाँ सीमा से विभाजित अनाज नई विरूपण इकाइयाँ बन जाएंगे, और नई विकृति होगी स्ट्रेचिंग से फ्रैक्चर प्रक्रिया के दौरान इकाइयां धीरे-धीरे फ्रैक्चर इकाइयों में विकसित हो जाएंगी, जिससे टीए1 शुद्ध टाइटेनियम शीट के फ्रैक्चर में छोटे डिंपल बन जाएंगे। डिंपल का आकार भी सामग्री के समान विरूपण की विशेषताओं में से एक है।
3. समापन टिप्पणियाँ
(1) टीए1 शुद्ध टाइटेनियम प्लेट की सूक्ष्म संरचना में समअक्षीय चरण का प्रभुत्व है, और समअक्षीय चरणों के बीच इंटरक्रिस्टलाइन चरण का एक निशान मौजूद है। एक्स-रे विवर्तन के विवर्तन शिखर सभी चरण हैं। ईबीएसडी विश्लेषण से पता चलता है कि क्लोज-पैक्ड हेक्सागोनल संरचना का टाइटेनियम 99.2% है, और शरीर-केंद्रित घन संरचना का टाइटेनियम 0.8% है, जिसे ध्रुवीय आरेख से प्राप्त किया जा सकता है। एनडी दिशा और दाने के बीच का कोण छोटा है, और आरडी दिशा के साथ प्लेट की बनावट मजबूत है।
(2) तन्यता प्रक्रिया तन्यता प्रक्रिया को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: प्रारंभिक चरण, मजबूती चरण, गर्दन संकुचन चरण;
(3) तन्य नमूनों की फ्रैक्चर आकृति विज्ञान मुख्य रूप से डिम्पल से बना है।
