סגסוגת טיטניום Ti-3Al-5Mo-4.5V (BT16) פותחה על ידי המכון הרוסי למחקר סגסוגת קלה. זוהי סגסוגת טיטניום בעלת חוזק גבוה, חדשה ואופיינית + דו פאזית. יש לו תכונות מכניות מצוינות ויצירת כותרת קרה. הסגסוגת המוצרים העיקריים הגמורים למחצה הם חוטים ומוטות מגולגלים ומושכים בקוטר של 4 עד 10 מ"מ. מחברי תעופה כגון ברגים, ברגים ומסמרות יכולים להתבצע באמצעות כיוון קר.
המאפיינים של סגסוגת טיטניום BT16 הם כדלקמן: היא מכילה כמות קטנה של Al, יותר יסודות מייצבי בטא (Mo), מקדם יציבות שלב הבטא K גבוה כמו 0.8, תכולת שלב הבטא היא בערך 25% עד 30%, ויש לו יציבות גבוהה במצב חישול או מרווה. פלסטיות, בעוד לתמיסה מוצקה + סגסוגות יישון יש חוזק גבוה יותר, אך הפלסטיות אינה יורדת משמעותית. שלבי המעבר העיקריים המופיעים בסגסוגות טיטניום במהלך טיפול בחום הם "פאזה", "פאזה ושלב היישון מרווה.
רוסיה משתמשת בחוט סגסוגת BT16 מחושל לכיוון קר לייצור מחברים תעופה. חוקרים מקומיים וזרים ערכו מחקר מקיף על תהליך החישול, מבנה המיקרו, מבנה הפאזה והתכונות המכניות של סגסוגת טיטניום BT16. מחברים מחוזקים בדפורמציה קרה עשויים מסגסוגת BT16 הם בעלי שעות העבודה והעלויות הנמוכות ביותר, וניתן להשתמש בהם ללא הגבלת זמן מתחת ל-160 מעלות; מחברים עשויים מסגסוגת BT16 מזדקנת בתמיסה מוצקה יכולים לפעול בטמפרטורות של עד 350 מעלות.
על מנת לספק בסיס תיאורטי ונתונים ניסיוניים להמשך מחקר ואופטימיזציה של סגסוגת טיטניום BT16 ויישומיה, החוקרים חקרו את התפתחות המבנה הארגוני של סגסוגת טיטניום BT16 במהלך תהליך הייצור באמצעות מיקרוסקופ אופטי (OM), מיקרוסקופ אלקטרוני סורק ( SEM) ומיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת (TEM). והשפעת תהליך טיפול בחום על התכונות המכניות של חוטי סגסוגת.
בניסוי נעשה שימוש בחוט מסגסוגת טיטניום BT16 בקוטר של 6.5 מ"מ, והרכבו הכימי מוצג בטבלה 1. תהליך ההכנה של חוט סגסוגת הוא כדלקמן: יציקת מטיל ← הרס ← חישול ← גלגול. ראשית, שני תנורי היתוך אלקטרודות מתכלים בוואקום משמשים להשגת מטיל מסגסוגת טיטניום Φ210mm BT16, ולאחר מכן נפתח ה-billet. טמפרטורת ההתחלה היא 1150 מעלות, טמפרטורת הסיום נשלטת על כ-800 מעלות, ולאחר מכן מזויפת חם לחוט בקוטר של 7.5 מ"מ. , ולבסוף טיפול חישול: 780 מעלות למשך שעתיים, קירור תנור ל-550 מעלות, ולאחר מכן קירור אוויר. פני השטח של חוט החישול מלוטש כדי להתכונן לניסויים בכיוון קר.
דגימות חוט מסגסוגת טיטניום BT16 וכותרות קרות נצפו באמצעות מיקרוסקופ אופטי זקוף של LEICA DM2500M (OM), מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת JEOL JEM?2100 (TEM) ו-JEOL JSEM?7001F מיקרוסקופ אלקטרוני סורק ברזולוציה גבוהה (SEM). וניתוח. יחס המאכל הכימי הוא 2.5mLHf+3mLHNO3+5mLHCl+89.5mLH2O. תוצאות הבדיקה הן כדלקמן:
(1) מערכת החישול של חוטי סגסוגת BT16 היא: 760~830 מעלות, 2 שעות+550 מעלות, קירור אוויר. התכונות המכניות של החוט המתקבל הן σb של 870 עד 935 MPa, δ של 22% עד 25% ו-ψ של 62% עד 65%. עיוות הכותרת הקרה שלו מגיע ל-80%. לאחר חישול, מבנה הסגסוגת מורכב משלב ראשוני שווה-צירים, כמות קטנה ממנו מורכבת משלב רצועה קצר ופאזה בין-גרגירית.
(2) לאחר תמיסה מוצקה (קירור אוויר) + יישון, מבנה הסגסוגת מורכב משלב ראשוני ופאזה לא סדירים שוות-צירים עם פאזה דמוית מחט משקעת ′; לאחר תמיסה מוצקה (מרווה) + יישון, הסגסוגת מורכבת מפאזה שווה ציר. מבנה דו-מצבי המורכב מפאזה ראשונית ופאזה בין-גרעינית, המורכבת משלב ראשוני, פאזה בין-גרגירית ופאזה דמוית מחט המשקעים בתוך הפאזה.
