Titaaniseosten korkean lämpötilan-pehmennysominaisuudet ja takomisen hallinta

Pehmennys korkeassa-lämpötilassa on titaaniseoksen taontamisen fysikaalinen ydinlaki. Lämpötilan nousu tehostaa atomin lämpöliikettä ja vähentää dislokaatiovastusta, mikä johtaa materiaalin lujuuden ja muodonmuutoskestävyyden merkittävään laskuun. Tämä on perusta muovin muodostamiselletitaaniseokset, mutta se aiheuttaa myös prosessiongelmia, kuten jyvien karkenemista, epätasaista suorituskykyä ja muotovirheitä.

 

 

1. Fyysinen pehmennys

Korotettu lämpötila lisää hilan atomivärähtelyä ja heikentää atomisidoksia, mikä vähentää merkittävästi vastustusta dislokaatioliikkeelle. Titaaniseoksilla on korkea muodonmuutoskestävyys huoneenlämpötilassa, ne säilyttävät yli 65 % lujuudestaan ​​400 asteessa ja putoavat nopeasti yli 600 asteen. Tässä vaiheessa virtausjännitys pienenee jatkuvasti lämpötilan noustessa metallien yleisen lain mukaisesti.

 

2. Vaihemuunnospehmennys

+ kahden-vaiheen alue: Muodonmuutosta hallitsee -vaiheen liukuminen ja -vaihekoordinoitu muodonmuutos, ja pehmenemiseen liittyy dynaaminen palautuminen, jossa sijoiltaan siirtymät järjestäytyvät uudelleen, mutta eivät täysin poista kovettumista.

 

yksivaiheinen{0}}alue: Hyvä plastisuus ja alhainen muodonmuutoskestävyys, mutta rakeet ovat taipuvaisia ​​karhentumaan, mikä johtaa takomuiden lujuuden ja sitkeyden huomattavaan heikkenemiseen.

 

Lähellä-vaiheen-muunnosaluetta: Optimaaliset pehmennys- ja plastisuusefektit, sopii tarkkuustakomiseen, mutta erittäin kapealla prosessinohjausikkunalla.

 

3. Dynaaminen pehmennys

Dynaaminen palautuminen: Esiintyy enimmäkseen keski{0}}alhaisissa lämpötiloissa ja korkeissa jännitysnopeuksissa. Dislokaatiot järjestyvät uudelleen liukumisen ja kiipeämisen kautta, ja pehmennysvaikutus on rajoitettu ja työkarkaisu jää jäljelle.

 

Dynaaminen uudelleenkiteytyminen: Esiintyy enimmäkseen korkeissa lämpötiloissa ja alhaisissa jännitysnopeuksissa. Uudet jyvät ydintyvät ja kasvavat eliminoiden kokonaan kovettumisen ja mikrorakenteen jalostamisen. Esimerkiksi kun Gr5 muotoutuu 920–950 asteessa ja 0,01s⁻¹, dynaaminen uudelleenkiteytyminen riittää ja rakeita voidaan jalostaa 5–10 μm:iin.

 

Superplastinen pehmennys: Tietyillä lämpötila-alueilla ja äärimmäisen alhaisilla jännitysnopeuksilla muodonmuutoksia hallitsee raeraajan liukuminen, jonka venymä ylittää 1000 %, mikä sopii monimutkaisten tarkkuuskomponenttien muodostamiseen.

 

 

1. Kaupallisesti puhdas titaani

Pehmennysominaisuudet: Vakaa suorituskyky alle 300 astetta, nopea lujuuden lasku yli 350 astetta ja muodonmuutoskestävyys 600 asteessa on vain 1/5 huoneenlämpötilasta.

 

Prosessipisteet: Taontalämpötila 800–900 astetta, vaaditaan suojaus korkean lämpötilan hapettumista vastaan; hyvä muovattavuus, soveltuu avoimeen stanssaukseen ja tavanomaiseen suljettuun taontaan.

 

2. + Tyyppi

Pehmennysominaisuudet: Eniten käytetty, korkea lujuus 400-500 asteessa, selvä pehmeneminen yli 600 astetta ja faasimuunnoslämpötila T noin 980-1020 astetta.

 

Keskeiset erot:

Takominen + alueella: Muodostaa kaksipuolisen mikrorakenteen, jolla on tasapainoinen lujuus{1}} ja optimaalinen väsymiskyky.

Takominen alueella: Altis jyvien karhentumiseen ja huomattavasti lyhentynyt väsymisikä, käytetään vain suurikokoisissa-aihioissa.

 

3. Lähellä- Tyyppi Korkea-Lämpötila

Pehmennysominaisuudet: Sisältää elementtejä, kuten Sn, Zr, Si, vahva pehmenemiskestävyys 600–650 asteessa ja erinomaiset virumisominaisuudet.

Prosessipisteet: Takomisen lämpötila 950–1000 astetta, ohjausvaiheen osuus alle 30 % korkean lämpötilan vakauden varmistamiseksi.

 

4. Kirjoita

Pehmennysominaisuudet: Korkea Mo- ja V-pitoisuus, korkea faasimuunnoslämpötila, alhainen korkean lämpötilan -muodonmuutoskestävyys ja hyvä karkenevuus.

 

Prosessipisteet: Ota käyttöön alueen taonta, alhainen jännitysnopeus edistääksesi dynaamista uudelleenkiteytymistä ja välttääksesi epätasaisen faasisaostumisen.

 

 

1. Takomisen lämpötila

Lämpötila-alue: Perinteinen taonta + alueella; tarkkuus/isoterminen taonta lähellä-vaiheen-muunnosalueella; taonta vain suuria aihiota varten, jota seuraa + alueen viimeistelytaonta.

 

Lämpötilan säätövaatimukset: Lämmitys tyhjiö/ilmakehä uunissa, lämpötilan säätö ±5 astetta, pito 1-2h; muotin ja aihion lämpötilan vaihtelu isotermisessä takomisessa ±5 astetta, lämpötilan pudotus tavanomaisessa takomisessa enintään 50 astetta; lopullinen taontalämpötila Yli 850 astetta halkeilun estämiseksi.

 

2. Muodonmuutosnopeus

Matala määrä: Isotermiseen/superplastiseen taontaan, yhtenäinen mikrorakenne, sopii ilmailun tarkkuusosiin.

Keskinopeus: Perinteiseen suljettuun taontaan, tehokkuuden ja laadun tasapainottamiseen.

Suuri määrä: Vain yksinkertaisille osille, jotka ovat alttiita ylikuumenemiselle, karkeille rakeille ja halkeilulle.

 

3. Muodonmuutosaste ja -muoto

Muodonmuutosten määrä: Yksittäinen läpikulku 40–60 %, kokonaismuodonmuutos Suurin tai yhtä suuri kuin 70 % mikrorakenteen jalostamiseksi.

Muodonmuutostila: Isoterminen taonta suurella tarkkuudella; monisuuntainen taonta isotropian parantamiseksi; säteittäinen taonta soveltuu pitkille akseliosille.

 

4. Korkean-lämpötilojen suojaus

Tyhjiö/argonsuojaus, happipitoisuus<10ppm;

Käytä suojaavaa pinnoitetta kitkan vähentämiseen ja hapettumisenkestävyyteen;

Lyhennä korkean lämpötilan{0}}pitoaikaa ja käytä jatkuvasti.

 

5. Muotit ja laitteet

Muotit: Molybdeeni/nikkeli{0}}pohjaiset muotit isotermiseen takomiseen, esilämmitetty yli 80 prosenttiin aihion lämpötilasta, meistin korjaus, kun kuluminen ylittää 0,2 mm.

Laitteet: Ota käyttöön servohydraulinen puristin, jossa infrapunalämpötilan mittaus on suljettu -silmukan lämpötilan säätö.

 

6. Digitaalinen simulointi

Käytä DEFORM, ABAQUS simuloidaksesi kenttämuuttujia ja mikrorakenteen kehitystä, mikä vähentää romumäärää 20 % ja parantaa mikrorakenteen yhtenäisyyttä 30 %.

 

 

Ruihang on teknologia- ja innovaatioyritys, joka yhdistää T&K:n, tuotannon ja myynnin yhdeksi integroiduksi järjestelmäksi. Jos sinulla on ostotarpeita käsillä, ota meihin yhteyttä:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.