Geometry distortion, edge oxidation, structural changes and cut surface morphology of 100mm thick sheet product made of aluminum, copper and titanium alloys during reverse polarity plasma cutting

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 50 ТЕХНОЛОГИЯ типа, возникших при кристаллизации оксида (2 на рис. 9, д) и микротрещин (3 на рис. 9, е), формирование которых происходило при остывании материала после резки. Анализ структуры и химического состава материала показывает, что зона плавления подвержена окислению практически на всю глубину (рис. 10, а, рис. 11, б) вплоть до 0,5 мм в нижней части реза. Металл в зоне резки также представлен зоной плавления, зоной термического влияния и основным металлом (рис. 10, а–г). В зоне плавления оксиды и титан формируют дендритные структуры. Зона основного металла и зона термического влияния представлены пластинами альфа- и бета-фазы, что подтверждается и оптической микроскопией (рис. 10, б, в), и данными РСА-анализа (рис. 11, в, г). Зона плавления содержит достаточно крупные трещины, практически на всю глубину (1 на рис. 10, д). Вблизи поверхности в зоне плавления можно выделить наличие выступов (2 на рис. 10, е) и несплошностей (3 на рис. 10, ж). Из-за окисления материала в приповерхностных слоях выделяется резкий рост микротвердости (рис. 11, а). Наибольшее увеличение микротвердости вплоть до 8 ГПа происходит в нижней части зоны резки, глубина зоны составляет в данном случае более 1 мм. В верхней части реза и термическое влияние на материал, и окисление кромки значительно меньше, и глубина данных зон не превышает 0,3 мм. Окисление материала титанового сплава в поверхностных слоях более существенное, чем для алюминиевого сплава, это обусловлено более высокой активностью титана и температурой плавления. В нижней части зоны реза при установленной мощности плазмообразующей дуги полное прохождение струей плазмы плиты Рис. 10. Макроструктура (а) и изображения микроструктуры, полученные методами оптической микроскопии (б–г) и растровой электронной микроскопии (д–ж), образца титанового сплава ВТ22 Fig. 10. Macrostructure (а), images of the microstructure obtained by optical (б–г) and scanning electron (д–ж) microscopy of a specimen of titanium alloy Ti-5 Al-5 Mo-5 V а б в г д е ж

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1