Aukštos-temperatūrinės titano lydinių minkštinimo charakteristikos ir kalimo kontrolė

Minkštinimas aukštoje{0}}temperatūroje yra pagrindinis fizinis titano lydinio kalimo dėsnis. Didėjant temperatūrai, suintensyvėja atominis šiluminis judėjimas ir sumažėja atsparumas dislokacijai, todėl smarkiai sumažėja medžiagos stiprumas ir atsparumas deformacijoms. Tai yra plastikinio formavimo pagrindastitano lydiniai, tačiau tai taip pat gali sukelti proceso problemų, pvz., grūdų sutirštėjimą, netolygų veikimą ir formavimosi defektus.

 

 

1. Fizinis minkštinimas

Padidėjusi temperatūra padidina gardelės atominę vibraciją ir susilpnina atominį ryšį, o tai žymiai sumažina atsparumą dislokaciniam judėjimui. Titano lydiniai turi didelį atsparumą deformacijai kambario temperatūroje, išlaiko daugiau nei 65% savo stiprumo 400 laipsnių temperatūroje ir greitai nukrenta virš 600 laipsnių. Šiame etape srauto įtempis nuolat mažėja kylant temperatūrai, laikantis bendrųjų metalų dėsnių.

 

2. Fazės transformacijos minkštinimas

+ dviejų-fazių regionas: Deformacijoje vyrauja -fazės slydimas ir -fazės koordinuota deformacija, su minkštėjimu kartu su dinaminiu atsigavimu, kai dislokacijos persitvarko, bet negali visiškai pašalinti sukietėjimo.

 

vienos{0}}fazės regionas: Geras plastiškumas ir mažas atsparumas deformacijai, tačiau grūdeliai linkę grubti, todėl labai sumažėja kaltinių tvirtumas ir kietumas.

 

Netoli{0}}fazės-transformacijos regionas: Optimalus minkštinimo ir plastiškumo efektas, tinka preciziniam kalimui, tačiau turi labai siaurą proceso valdymo langą.

 

3. Dinaminis minkštinimas

Dinaminis atkūrimas: dažniausiai įvyksta esant vidutinei{0}}žemai temperatūrai ir dideliam įtempimo greičiui. Išnirimai persitvarko slystant ir kylant, su ribotu minkštinimo efektu ir likutiniu darbu.

 

Dinaminė perkristalizacija: Dažniausiai atsiranda esant aukštai temperatūrai ir mažam tempimo greičiui. Nauji grūdeliai formuojasi ir auga, visiškai pašalindami sukietėjimą ir patobulindami mikrostruktūrą. Pavyzdžiui, kai Gr5 deformuojamas 920–950 laipsnių kampu ir 0,01 s⁻¹, pakanka dinaminės perkristalizacijos, o grūdeliai gali būti išgryninti iki 5–10 μm.

 

Superplastinis minkštinimas: Esant tam tikriems temperatūrų diapazonams ir ypač mažam deformacijos greičiui, deformacijai vyrauja grūdelių ribos slydimas, kai pailgėjimas viršija 1000%, tinka sudėtingiems tiksliams komponentams formuoti.

 

 

1. Komerciniu požiūriu grynas titanas

Minkštinimo savybės: Stabilus veikimas žemiau 300 laipsnių, greitas stiprumo sumažėjimas virš 350 laipsnių, o atsparumas deformacijai esant 600 laipsnių yra tik 1/5 kambario temperatūros.

 

Apdorojimo taškai: Kalimo temperatūra 800–900 laipsnių, reikalinga apsauga nuo aukštos temperatūros oksidacijos; geras formavimas, tinkamas atviram kalimui ir įprastiniam uždaram kalimui.

 

2. + Tipas

Minkštinimo savybės: Plačiausiai naudojamas, didelio stiprumo esant 400–500 laipsnių, akivaizdus minkštėjimas virš 600 laipsnių, o fazės transformacijos temperatūra T yra apie 980–1020 laipsnių.

 

Pagrindiniai skirtumai:

Kalimas + regione: sudaro dvipusę mikrostruktūrą, subalansuotą stiprumą{1}} ir optimalų nuovargio veikimą.

Kalimas regione: linkęs į grūdelių grubumą ir labai sumažintą nuovargio tarnavimo laiką, naudojamas tik didelių{0}}dydžių ruošiniams.

 

3. Beveik- Tipas Aukšta-Temperatūra

Minkštinimo savybės: Sudėtyje yra tokių elementų kaip Sn, Zr, Si, pasižymintys stipriu atsparumu minkštėjimui 600–650 laipsnių temperatūroje ir puikiomis valkšnumo savybėmis.

Apdorojimo taškai: Kalimo temperatūra 950–1000 laipsnių, valdymo fazės proporcija mažesnė nei 30 %, kad būtų užtikrintas aukštos temperatūros stabilumas.

 

4. Tipas

Minkštinimo savybės: didelis Mo ir V kiekis, aukšta fazių transformacijos temperatūra, mažas atsparumas deformacijai aukštoje{0}}temperatūroje ir geras kietėjimas.

 

Apdorojimo taškai: Naudokite regiono kalimą, mažą deformacijos greitį, kad paskatintumėte dinamišką perkristalizaciją ir išvengtumėte netolygaus fazės kritulių.

 

 

1. Kalimo temperatūra

Temperatūros diapazonas: Įprastas kalimas + regione; tikslumas / izoterminis kalimas artimoje-fazės-transformacijos srityje; kalimas tik dideliam tuščiam kalimui, po to + regiono apdailos kalimas.

 

Temperatūros reguliavimo reikalavimai: Šildymas vakuuminėje/atmosferinėje krosnyje, temperatūros reguliavimas ±5 laipsniai, palaikymas 1-2h; štampų ir ruošinių temperatūros svyravimai izoterminio kalimo metu ±5 laipsniai, temperatūros kritimas įprastinio kalimo metu ne didesnis kaip 50 laipsnių; galutinė kalimo temperatūra Didesnė arba lygi 850 laipsnių, kad būtų išvengta įtrūkimų.

 

2. Deformacijos greitis

Maža norma: izoterminiam / superplastiniam kalimui, vienodos mikrostruktūros, tinka aviacijos ir kosmoso tikslioms dalims.

Vidutinis greitis: skirtas įprastiniam uždaram kalimui, efektyvumo ir kokybės balansavimui.

Didelis rodiklis: tik paprastoms dalims, linkusioms perkaisti, stambiems grūdams ir įtrūkimams.

 

3. Deformacijos laipsnis ir režimas

Deformacijos dydis: Vienkartinis praėjimas 40–60%, bendra deformacija Didesnė arba lygi 70%, kad patobulintų mikrostruktūrą.

Deformacijos režimas: Izoterminis kalimas su dideliu tikslumu; daugiakryptis kalimas izotropijai pagerinti; radialinis kalimas tinka ilgoms veleno dalims.

 

4. Apsauga nuo aukštos-temperatūros

Apsauga nuo vakuumo/argono, deguonies kiekis<10ppm;

Naudokite apsauginę dangą, kad sumažintumėte trintį ir atsparumą oksidacijai;

Sutrumpinkite{0}}laikymo aukštoje temperatūroje laiką ir dirbkite nuolat.

 

5. Štampai ir įranga

Štampai: molibdeno/nikelio{0}}pagrindo štampai, skirti izoterminiam kalimui, pašildyti iki daugiau nei 80 % ruošinio temperatūros, štampų taisymas, kai susidėvėjimas viršija 0,2 mm.

Įranga: pritaikykite servo hidraulinį presą su infraraudonųjų spindulių temperatūros matavimo uždaru -kilpos temperatūros valdymu.

 

6. Skaitmeninis modeliavimas

Naudokite DEFORM, ABAQUS, kad imituotumėte lauko kintamuosius ir mikrostruktūros raidą, sumažintumėte atliekų kiekį 20% ir pagerintumėte mikrostruktūros vienodumą 30%.

 

 

Ruihang yra technologijų ir inovacijų įmonė, kuri sujungia MTEP, gamybą ir pardavimą į vieną integruotą sistemą. Jei turite pirkimo poreikių, susisiekite su mumis:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.