Какие этапы постобработки обычно используются для деталей из Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr, изготовленных мето...
Снятие напряжений и горячее изостатическое прессование
Первоначальным критическим шагом для титанового сплава TA15, напечатанного методом SLM, является отжиг для снятия напряжений сразу после процесса построения, чтобы предотвратить деформацию. Затем следует Горячее изостатическое прессование (ГИП), которое особенно важно для компонентов аэрокосмического класса. Цикл ГИП работает при точных температурах и давлениях, чтобы устранить внутреннюю пористость, дефекты несплавления и микрополости, присущие процессу SLM. Для сплава TA15 эта обработка не только позволяет достичь почти теоретической плотности, но также инициирует превращение мартенситной фазы α', образовавшейся во время быстрого затвердевания, в более стабильную и пластичную микроструктуру α+β.
Закалка и старение
После ГИП применяется специализированный режим термической обработки для оптимизации механических свойств. Сплав TA15 реагирует на закалку в области фаз α+β (обычно 900-980°C) с последующим контролируемым старением. Этот процесс растворяет нестабильные фазы и способствует образованию мелкозернистой, равноосной микроструктуры α+β с оптимальным распределением фаз. Точный тепловой профиль имеет решающее значение для достижения желаемого баланса между высокой прочностью при повышенных температурах, стойкостью к ползучести и вязкостью разрушения, требуемыми для аэрокосмических применений, где этот сплав преимущественно используется.
Прецизионная механическая обработка и улучшение поверхности
После термической обработки компоненты требуют прецизионной обработки на станках с ЧПУ для достижения окончательных допусков размеров на критических элементах. Поверхность в состоянии поставки с прилипшими частицами порошка удаляется, чтобы устранить потенциальные места зарождения усталости. Для компонентов со сложными внутренними структурами может применяться абразивно-струйная обработка для сглаживания внутренних каналов. Дробеструйная обработка часто применяется в качестве заключительного этапа улучшения поверхности для создания полезных сжимающих напряжений, которые значительно улучшают усталостные характеристики, что особенно важно для вращающихся компонентов и конструкций планера.
Контроль качества и сертификация
Комплексные испытания и анализ материалов подтверждают эффективность постобработки. Это включает металлографическое исследование для проверки полного превращения α+β и отсутствия дефектов, механические испытания для подтверждения соответствия прочностных и усталостных свойств аэрокосмическим спецификациям, а также неразрушающий контроль (ультразвуковой или рентгеновский) для сертификации внутренней целостности. Для критически важных компонентов в военных и оборонных применениях, как правило, требуются дополнительные сертификационные испытания.
