Mitä ovat tarkkuuslämpötilan{0}}hallintaprosessit titaaniseoksen takomiseen?

Titaaniseoksesta taonta on erittäin lämpötilaherkkä; vain ±10 asteen lämpötilapoikkeama voi aiheuttaa rakenteellisia vääristymiä, ominaisuuksien vaihtelua tai jopa halkeamia. Siksi lämpötilan säätö on prosessin ydin.

 

 

1. Titaaniseosten beeta-transuslämpötila

Beta-transus-lämpötila toimii kriittisenä rajana titaaniseoksen takomisessa. Huoneenlämpötilassa metalliseosta hallitsee -faasi; kuumennettaessa transuslämpötilaan se muuttuu -faasiksi.

• Luokka 5: 995-1010 astetta
• Kaupallisesti puhdas titaani: 880-900 astetta
• Lähes titaaniseokset: 1050-1100 astetta

 

Vaiheen taipuisuus on huono, joten matalassa lämpötilassa takominen aiheuttaa halkeilua. Vaiheessa on hyvä plastisuus, mutta liian korkea lämpötila johtaa jyvien karkeuttamiseen ja heikentää sitkeyttä ja väsymiskykyä. Pohjimmiltaan taontalämpötilan säätö säätelee / faasiosuutta tasapainon saavuttamiseksi muovattavuuden ja mekaanisen suorituskyvyn välillä.

 

2. Lämpötilasäädön prosessiarvo

Liian korkea lämpötila → jyvien karkeneminen ja voimakas hapettuminen

Liian alhainen lämpötila → korkea muodonmuutoskestävyys, halkeamat ja laminaariset viat

Suuri lämpötilan vaihtelu → heterogeeninen mikrorakenne ja keskittynyt jäännösjännitys, joka voi aiheuttaa ennenaikaisen komponenttivaurion

Huippuluokan ilmailu- ja avaruusteollisuuden titaanitaoksissa lämpötilan säätötarkkuuden on oltava enintään ±5 astetta tasaisen suorituskyvyn takaamiseksi.

 

 

1. + kaksivaiheinen aluetaonta

Tämä on yleisin prosessi, joka suoritetaan 30–80 astetta beetatransuslämpötilan alapuolella. Faasien ja faasien rinnakkaiselo mahdollistaa jyvästyksen muodonmuutoksen kautta ja tarjoaa suotuisat kokonaisvaltaiset mekaaniset ominaisuudet, jotka sopivat yleisiin rakenneosiin. Sekä alku- että lopullinen taontalämpötiloja on valvottava, jotta vältetään jyvien karkeneminen ja matalan lämpötilan vikoja ja saavutetaan tasaiset hienot rakeet.

 

2. Lähes taonta

Suoritettu 10–30 astetta beetatransuslämpötilan alapuolella kriittisen kaksivaiheisen alueen sisällä. Suuri faasin osuus alentaa muodonmuutosvastusta ja parantaa materiaalin juoksevuutta. Se soveltuu raskaaseen muotoutumiseen, laajamittaisiin monimutkaisiin takomoihin, vähentää taontalämpöjä ja parantaa tehokkuutta.

 

3. Sub-quasi-beta-taonta

Suoritetaan 0–10 astetta beeta-transuslämpötilan alapuolella. Siinä yhdistyy suuri muodonmuutoskapasiteetti hallittavaan mikrorakenteeseen. Yksivaiheinen raskas muodonmuutos voi eliminoida valuhuokoisuuden ja ontelot ja jalostaa ytimen mikrorakenteita, ja se on hyväksytty korkeatiheyksisiin ja erittäin luotettaviin premium-titaanitaosiin.

 

4. yksivaiheinen alueen taonta

Suoritetaan 10–50 astetta beetatransuslämpötilan yläpuolella. Se tarjoaa optimaalisen plastisuuden ja minimaalisen virtausjännityksen, ja sitä käytetään pääasiassa valanteen tiivistämiseen ja suuren poikkileikkauksen aihioiden esimuotoiluun karkeiden valurakeiden rikkomiseksi. Siitä huolimatta tarkka lämpötilan säätö on vaikeaa; jyvillä on taipumus kasvaa ja sitkeys heikkenee.

 

 

1. Arvosana 5 / TC4

• Beeta-transuslämpötila: 995-1010 astetta
• + kaksivaiheinen taonta: alkutaonta 930-955 astetta; viimeistelytakontalämpötila Yli 800 astetta kylmähalkeilun estämiseksi
• Lähellä taonta: alkutaonta 970–990 astetta; viimeistely taonta 820-850 astetta
• Beta-alueen hammastus: alkuperäinen taonta 1020-1050 astetta; viimeistely taonta 850-880 astetta
• Liotus: 0,8-1,5 min aihion paksuuden millimetriä kohti; pidennä suuren poikkileikkauksen omaavien aihioiden liotusaikaa tasaisen lämpötilan saavuttamiseksi
• Muotin esilämmitys: 250–300 astetta aihion lämpötilan laskun hidastamiseksi ja kosketuspinnan halkeilun välttämiseksi; aihion siirtoaika Alle tai yhtä suuri kuin 20 s ilmajäähdytysvaikutusten vähentämiseksi

 

2. Luokan 2 kaupallisesti puhdas titaani

• Beeta-transuslämpötila: 880-900 astetta
• Perinteinen taonta: 850-900 astetta; viimeistelyn taontalämpötila Yli 750 astetta tasaisen mikrorakenteen ja pinnan laadun varmistamiseksi

 

3. Ti-5Al-2,5Sn

Takomisen lämpötilaikkuna: 900-950 astetta. Sen prosessiikkuna on kapea ja vaatii ±5 asteen lämpötilansäätötarkkuuden vakaan mikrorakenteen ja mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.

 

4. Erittäin lujat lähes titaaniseokset

• Beeta-transus lämpötila: 1050-1100 astetta
• Tarkkuustaonta: 950-1020 astetta, lämpötilatoleranssi ±10 astetta
• Uudelleenlämmitys ja liotus monilla lämmöillä: 60-90 min 30-50 astetta beeta-transuslämpötilan alapuolella
• Viimeistelytaonta: 10-30 astetta alle beeta-transuslämpötilan tasapainottaakseen lujuutta ja sitkeyttä

 

 

1. Vaiheittainen tarkka lämmitys

Gradientti-asteittainen lämmitys korvaa isotermisen kuumennuksen, joka ratkaisee sisä-ulkoiset lämpötilagradientit paksuissa titaaniaihioissa.

• Hidas lämmitys alle 600 asteen halkeilun estämiseksi
• Tasainen lämmitys 600 astetta 800 asteeseen
• Liotus taonta tavoitelämpötilassa, jotta aihion lämpötilapoikkeama pysyy ±5 asteen sisällä
• Resistenssiuunit ovat suositeltavia tarkkuustakomiseen.

 

2. Isoterminen liotuksen hallinta

Liotusaika määrää takomisen laatua.

• Pienen ja keskikokoisen poikkileikkauksen aihiot: 0,8-1,2 min/mm
• Raskaan profiilin aihiot: 1,2–1,5 min/mm
• Monilämpötaonta: liota 60–90 minuuttia 30–50 astetta beetatransus-lämpötilan alapuolella lämpötilan homogenisoimiseksi ja rakenteellisen jännityksen lievittämiseksi.

 

3. Lyhytjaksoinen pienihäviöinen aihion siirto

Pidä aihion siirtoaika uunista puristukseen enintään 20 s; sijoita uunit taontaasemien lähelle. Käytä esilämmitettyjä muotteja ja lämpöeristettyjä kiinnikkeitä siten, että lämpötilan pudotus uunin ulostulosta muotin sisääntuloon / taontamisen alkuun on alle 10 astetta lämpöhäviön vähentämiseksi.

 

4. Takomisen jälkeinen tarkka jäähdytysohjaus

Taotoksia ei saa suoraan altistaa ulkoilmajäähdytykselle.

• Ensiluokkaiset takeet: uunin jäähdytys jäähdytysnopeudella 50-80 astetta/h
• Yleistakot: jäähdytä eristettyjen kansien alla
• Nämä toimenpiteet vähentävät jäännösjännitystä ja estävät halkeilua ja ominaisuuksien epähomogeenisuutta.

 

 

Ruihang on erikoistunut titaanituotteisiin ilmailuteollisuudessa. Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä sähköpostitse:Sam.Rui@bjrh-titanium.com