Titan va titanium qotishmalariga issiqlik bilan ishlov berish (1）
Issiqlik bilan ishlov berish - bu metallning fizik yoki mexanik xususiyatlarini mahsulot shaklini o'zgartirmasdan o'zgartirish uchun juda aniq atrof-muhit sharoitida metallarni boshqariladigan isitish va sovutish jarayoni. Agar issiqlik bilan ishlov berish to'g'ri bajarilmasa, metall muhandislarning dizayn spetsifikatsiyasini qondirish uchun zarur bo'lgan kerakli xususiyatlarga erisha olmaydi.
Issiqlik bilan ishlov berish odatda materialning mustahkamligini oshirish bilan bog'liq, lekin u tez-tez ishlov berish qobiliyatini yaxshilash, shakllantirilishini yaxshilash, egiluvchanlikni oshirish yoki korroziyaga chidamliligini oshirish uchun ishlatiladi. Shuning uchun, bu metallning belgilangan xususiyatlariga erishishni ta'minlaydigan muhim jarayondir.
Titan qotishmalarini issiqlik bilan ishlov berishning afzalliklari:
Ishlab chiqarish jarayonida paydo bo'ladigan qoldiq stresslarni kamaytirish (stressni yo'qotish)
Egiluvchanlik, ishlov berish qobiliyati va o'lchovli va strukturaviy barqarorlikning optimal kombinatsiyasini yarating (tavlanish)
Kuchni oshirish (eritmani davolash va qarish)
Sinish chidamliligi, charchoqqa chidamlilik va yuqori haroratda o'rmalanish kuchi kabi maxsus xususiyatlarni optimallashtiring
Titandan stressni yo'qotish
Titan va titanium qotishmalari kuch yoki egiluvchanlikka salbiy ta'sir ko'rsatmasdan stressdan xalos bo'lishi mumkin.
Stressni engillashtiradigan muolajalar, birinchidan, sovuq shakllantirish va tekislash natijasida bir xil bo'lmagan issiq zarb yoki deformatsiya, ikkinchidan, plastinka yoki zarb buyumlarini assimetrik ishlov berish, uchinchidan, quymalarni payvandlash va sovutish natijasida yuzaga keladigan kiruvchi qoldiq kuchlanishlarni kamaytiradi. Bunday kuchlanishlarni olib tashlash shakl barqarorligini saqlashga yordam beradi va odatda Bauschinger effekti deb nomlanuvchi siqilish oqimining kuchini yo'qotish kabi noqulay sharoitlarni yo'q qiladi.
Stressni bartaraf etish, ehtimol titanium va titanium qotishmalariga beriladigan eng keng tarqalgan issiqlik bilan ishlov berishdir. U bir xil bo'lmagan issiq zarb deformatsiyasi, bir xil bo'lmagan sovuq shakllanish va tekislash, plastinka (hogouts) yoki zarblarni assimetrik ishlov berish, zarb qilingan, quyma yoki chang metallurgiya (P/M) qismlarini payvandlash natijasida yuzaga keladigan kiruvchi qoldiq kuchlanishlarni kamaytirish uchun ishlatiladi. quymalarni sovutish.
Stressni yo'qotish shakl barqarorligini saqlashga yordam beradi, shuningdek, titanium qotishmalarida ayniqsa og'ir bo'lishi mumkin bo'lgan siqilish oqimining yo'qolishi - Bauschinger effekti kabi noqulay sharoitlarni bartaraf etishi mumkin. Stressni bartaraf etish kuch va egiluvchanlikka salbiy ta'sir ko'rsatmasdan amalga oshirilishi mumkin.
Yuvish
Titan va titanium qotishmalarining tavlanishi, birinchi navbatda, sinish chidamliligini, xona haroratida egiluvchanlikni, o'lchovli va termal barqarorlikni va o'rmalanish qarshiligini oshirishga xizmat qiladi. Ko'pgina titanium qotishmalari tavlangan holatda xizmatga joylashtiriladi. Bir yoki bir nechta xususiyatlarning yaxshilanishi odatda boshqa xususiyat hisobiga olinganligi sababli, tavlanish davri davolash maqsadiga muvofiq tanlanishi kerak.
Umumiy tozalash muolajalari:
Tegirmonni tavlash barcha tegirmon mahsulotlariga beriladigan umumiy maqsadli ishlov berishdir. Bu to'liq tavlanmaydi va og'ir ishlov berilgan mahsulotlarning mikro tuzilmalarida, xususan, choyshabda sovuq yoki issiq ish izlarini qoldirishi mumkin.
Dupleks tavlanish fazalarning shakllarini, o'lchamlarini va taqsimlanishini yaxshilangan siljish qarshiligi yoki sinish chidamliligi uchun zarur bo'lganlarga o'zgartiradi. Masalan, Corona 5 qotishmasining dupleks tavlanishida deformatsiyalanganni globularizatsiya qilish va uning hajm ulushini kamaytirish uchun birinchi tavlanish transusga yaqin joylashgan. Shundan so'ng globulyar zarrachalar orasidagi yangi lentikulyar (aksikulyar) cho'ktirish uchun ikkinchi, pastroq haroratli tavlanish sodir bo'ladi. Acikulyarning bunday shakllanishi o'rmalanish kuchi va sinish chidamliligining yaxshilanishi bilan bog'liq.
Qayta kristallanish tavlanishi va tavlanish sinishi chidamliligini yaxshilash uchun ishlatiladi. Qayta kristallanish tavlanishida qotishma - diapazonining yuqori qismiga isitiladi, bir muddat ushlab turiladi va keyin juda sekin soviydi. So'nggi yillarda qayta kristallanish tavlanishi sinish uchun muhim bo'lgan havo korpusining qismlari uchun tavlanishni almashtirdi.
(Beta) tavlanish. Qayta kristallanish tavlanishi singari, tavlanish sinish chidamliligini yaxshilaydi. Beta tavlanish tavlanayotgan qotishma transusidan yuqori haroratlarda amalga oshiriladi. Haddan tashqari don o'sishining oldini olish uchun, tavlanish uchun harorat transusdan bir oz yuqoriroq bo'lishi kerak. Yuvish vaqti qism qalinligiga bog'liq va to'liq o'zgartirish uchun etarli bo'lishi kerak. Don o'sishini nazorat qilish uchun transformatsiyadan keyin haroratda vaqt minimal bo'lishi kerak. Don chegaralarida faza shakllanishiga yo'l qo'ymaslik uchun kattaroq qismlar fan bilan sovutilishi yoki suvni o'chirishi kerak.
Yechimni davolash va qarish
Eritma bilan ishlov berish va qarish orqali yoki qotishmalarda keng quvvat darajalarini olish mumkin. Noyob Ti-2.5Cu qotishmasidan tashqari, titanium qotishmalarining issiqlik bilan ishlov berish reaktsiyalarining kelib chiqishi past haroratlarda yuqori haroratli fazaning beqarorligida yotadi.
Qotishmani eritma bilan ishlov berish haroratiga qizdirish fazaning yuqori nisbatini hosil qiladi. Fazalarning bunday bo'linishi söndürme orqali saqlanadi; keyingi qarishda yuqori quvvatni ta'minlaydigan beqaror fazaning parchalanishi sodir bo'ladi. Tijorat qotishmalari odatda eritma bilan ishlangan holatda etkazib beriladi va faqat eskirishi kerak. Titan qotishmalarini eritma bilan ishlov berish odatda transus haroratidan biroz yuqoriroq yoki biroz pastroq haroratgacha qizdirishni o'z ichiga oladi.
(Beta) qotishmalari odatda ishlab chiqaruvchilardan eritma bilan ishlov berilgan holatda olinadi. Qayta isitish kerak bo'lsa, namlash vaqti to'liq eritma olish uchun zarur bo'lgan vaqtgacha bo'lishi kerak. Qotishmalar uchun eritma bilan ishlov berish harorati transusdan yuqori; chunki ikkinchi faza mavjud emas, don o'sishi tez davom etishi mumkin.
- (alfa-beta) qotishmalar. Qotishmalarga ishlov berish uchun eritma haroratini tanlash qarishdan keyin kerakli mexanik xususiyatlarning kombinatsiyasiga asoslanadi. - qotishmalarining eritma bilan ishlov berish haroratining o'zgarishi faza miqdorini o'zgartiradi va natijada qarish reaktsiyasini o'zgartiradi.
Tegishli egiluvchanlikka ega yuqori quvvatga ega bo'lish uchun eritmani yuqori haroratda, odatda qotishma transusidan 25 dan 85 daraja (50 dan 150 daraja F) pastda ishlov berish kerak. Agar yuqori sinish chidamliligi yoki kuchlanish korroziyasiga chidamliligini oshirish kerak bo'lsa, tavlanish yoki eritma bilan ishlov berish maqsadga muvofiq bo'lishi mumkin. Biroq, issiqlik bilan ishlov berish - diapazondagi qotishmalar egiluvchanlikda sezilarli yo'qotishlarga olib keladi. Ushbu qotishmalar, odatda, egiluvchanlik, sinish chidamliligi, siljish va kuchlanish yorilish xususiyatlarining optimal muvozanatini olish uchun transus ostida issiqlik bilan ishlov beriladi.
Söndürme
Agar qotishmalar barcha beta-hududdan suvni so'ndirish orqali tez sovutilsa, alfa fazasining hosil bo'lish tendentsiyasi bostiriladi va beta-faza saqlanib qoladi. Biroq, ba'zi qotishma kompozitsiyalar söndürme paytida o'ziga xos o'zgarishlarni ko'rsatadi. Martensit yoki kesishga o'xshash transformatsiyaning bu mexanizmi to'liq tushunilmagan. Ushbu tuzilmaning shakllanishi, alfa-bosh deb atalmish, panjaraning biroz buzilishiga olib keladi. Ushbu buzilish va natijada paydo bo'lgan kuchlanish qattiq va qattiq bo'lgan va alfaga qaraganda yaxshiroq charchoq xususiyatlariga ega bo'lgan materialni hosil qiladi. Ushbu söndürme jarayoni, shuningdek, chiniqtirishning dastlabki nuqtasidir.
Temperlash
Titan ko'tarilgan haroratda so'ndirilsa, beta-transusdan pastroq haroratgacha qizdirilsa, uzoq vaqt ushlab turilganda va yana so'ndirilsa, u qattiqlashgan deyiladi. Temperlashda uchta o'zgaruvchi mavjud: mavjud fazalar, ushlab turilgan vaqt va temperleme harorati.
Boshlang'ich tuzilishda alfa asosiy bo'lsa, ikkita o'zgarish sodir bo'ladi: alfa asosiy alfaga aylanadi va uzoq vaqt davomida alfa tishli bo'ladi. Natijada qattiqlik va kuchning yo'qolishi va egiluvchanlik va ta'sirning oshishi. Biroq, alfa-beta tuzilmalari bu naqshga amal qilmaydi. Alfa birinchi navbatda o'zgarishsiz qoladi; beta beta faza hisobiga ko'proq alfa hosil qilish uchun parchalanadi. Past haroratlarda ko'proq alfa hosil bo'ladi; shunday qilib, past temperleme harorati bir xil vaqt oralig'ida yuqori haroratli chiniqtirishga qaraganda mustahkamlik va qattiqlikning ko'proq pasayishiga va egiluvchanlikning kattaroq o'sishiga olib keladi.
Izotermik transformatsiya
Qotishmani barcha beta-hududdan alfa-beta maydonidagi haroratgacha qizdirish va ma'lum vaqt davomida ushlab turish va keyin xona haroratiga qadar so'ndirishda material izotermik tarzda o'zgaradi. Shu tarzda davolash betadan alfa fazasining cho'kishiga olib keladi. Yuqori haroratlarda alfa avval don chegaralarida, keyin esa beta donalari ichida cho'kadi.
Ushbu ishlov berish, transformatsiya haroratidan pastroq haroratda ushlab turilganda, dastlab beta primer hosil bo'lishi tufayli juda qattiq material beradi. Agar ushlab turish muddati uzaytirilsa, egiluvchanlik va pishiqlikning ortishi bilan qattiqlik va mustahkamlik pasayadi. Pastroq haroratlarda qattiqlik va mo'rtlik asta-sekin o'sib boradi va uzoq vaqt davomida yuqori haroratli ishlov berishdan ko'ra yuqori qattiqlikka erishish mumkin.
(Davomi bor)
