Titanyum Alaşımlı Dövme İçin Hassas Sıcaklık-Kontrol Süreçleri Nelerdir?

Titanyum alaşımlı dövme, sıcaklığa oldukça duyarlıdır; Yalnızca ±10 derecelik bir sıcaklık sapması yapısal bozulmayı, özellik dalgalanmasını ve hatta çatlamayı tetikleyebilir. Bu nedenle sıcaklık kontrolü prosesin temelini oluşturur.

 

 

1. Titanyum alaşımlarının beta-transus sıcaklığı

Beta-transus sıcaklığı, titanyum alaşımlı dövme için kritik sınır görevi görür. Oda sıcaklığında alaşımda -fazı hakimdir; Transus sıcaklığına kadar ısıtıldığında -fazına dönüşür.

• 5. Sınıf: 995‑1010 derece
• Ticari olarak saf titanyum: 880‑900 derece
• Titanyuma yakın alaşımlar: 1050‑1100 derece

 

‑fazı zayıf süneklik gösterir, bu nedenle düşük sıcaklıkta dövme çatlamaya neden olma eğilimindedir. ‑fazı iyi bir plastikliğe sahiptir, ancak aşırı sıcaklık tane irileşmesine neden olur ve tokluğu ve yorulma performansını düşürür. Esas olarak, dövme sıcaklık kontrolü, şekillendirilebilirlik ve mekanik performans arasında bir denge kurmak için / faz fraksiyonunu düzenler.

 

2. Sıcaklık kontrolünün proses değeri

Aşırı yüksek sıcaklık → tane irileşmesi ve şiddetli oksidasyon

Aşırı düşük sıcaklık → yüksek deformasyon direnci, çatlaklar ve laminer kusurlar

Büyük sıcaklık dalgalanması → heterojen mikro yapı ve konsantre artık gerilim, erken bileşen arızasına neden olabilir

Üst düzey havacılık titanyum dövmeleri için, tutarlı performansı garanti etmek üzere sıcaklık kontrol doğruluğu ±5 dereceye eşit veya daha az olacaktır.

 

 

1. + iki fazlı bölge dövme

Beta-transus sıcaklığının 30-80 derece altında gerçekleştirilen bu ana süreçtir. Fazların bir arada bulunması, deformasyon yoluyla tanecik incelmesini mümkün kılar ve genel yapısal bileşenler için uygun, uygun kapsamlı mekanik özellikler sunar. Tane irileşmesini ve düşük sıcaklık kusurlarını önlemek ve düzgün ince taneler elde etmek için hem başlangıç ​​hem de son dövme sıcaklıkları kontrol edilmelidir.

 

2. Yakın dövme

Kritik iki fazlı bölge içerisinde beta-transus sıcaklığının 10-30 derece altında gerçekleştirilir. Yüksek faz fraksiyonu deformasyon direncini azaltır ve malzemenin akışkanlığını artırır. Ağır deformasyonlu, büyük ölçekli karmaşık dövmelere uygulanabilir, dövme ısılarını azaltır ve verimliliği artırır.

 

3. Yarı-beta dövme

Beta-transus sıcaklığının 0-10 derece altında iletildi. Büyük deformasyon kapasitesini kontrol edilebilir mikro yapıyla birleştirir. Tek geçişli ağır deformasyon, döküm sırasındaki gözenekliliği ve boşlukları ortadan kaldırabilir ve çekirdek mikro yapılarını iyileştirebilir ve yüksek yoğunluklu, yüksek güvenilirliğe sahip birinci sınıf titanyum dövme parçalar için benimsenir.

 

4. tek fazlı bölgesel dövme

Beta-transus sıcaklığının 10-50 derece üzerinde gerçekleştirildi. Optimum plastisite ve minimum akış gerilimi sunar ve esas olarak kaba döküm tanelerini kırmak amacıyla külçelerin dişlenmesinde ve geniş kesitli kütüklerin ön şekillendirilmesinde kullanılır. Bununla birlikte hassas sıcaklık kontrolü zordur; taneler büyüme eğilimi gösterir ve dayanıklılık düşer.

 

 

1. Sınıf 5 / TC4

• Beta-transus sıcaklığı: 995-1010 derece
• + iki fazlı dövme: ilk dövme 930‑955 derece; son dövme sıcaklığı Soğuk çatlamayı önlemek için 800 dereceye eşit veya daha yüksek
• Yakın dövme: ilk dövme 970‑990 derece; 820‑850 derece son dövme
• Beta bölgesi dişli çark: ilk dövme 1020‑1050 derece; 850‑880 derece son dövme
• Islatma: Kütük kalınlığının milimetresi başına 0,8‑1,5 dakika; Eşit sıcaklık elde etmek için geniş kesitli kütüklerin ıslatma süresini uzatın
• Kalıp ön ısıtması: Kütük sıcaklık düşüşünü yavaşlatmak ve temas yüzeyi çatlamasını önlemek için 250‑300 derece; kütük aktarım süresi Hava soğutma etkilerini azaltmak için 20 saniyeden az veya ona eşit

 

2. Sınıf 2 ticari olarak saf titanyum

• Beta-transus sıcaklığı: 880-900 derece
• Geleneksel dövme: 850‑900 derece; bitirme dövme sıcaklığı Tekdüze mikro yapı ve yüzey kalitesini sağlamak için 750 dereceye eşit veya daha yüksek

 

3. Ti‑5Al‑2.5Sn

Dövme sıcaklık penceresi: 900‑950 derece. Proses penceresi dardır ve kararlı mikro yapı ve mekanik özellikler için ±5 derecelik sıcaklık kontrol doğruluğu gerektirir.

 

4. Yüksek mukavemetli titanyuma yakın alaşımlar

• Beta-transus sıcaklığı: 1050-1100 derece
• Hassas kalıpta dövme: 950‑1020 derece, sıcaklık toleransı ±10 derece
• Çoklu ısıtmada yeniden ısıtma ve ıslatma: beta-transus sıcaklığının 30‑50 derece altında 60‑90 dakika
• Son dövme: Mukavemet ve tokluğu dengelemek için beta-transus sıcaklığının 10‑30 derece altında

 

 

1. Adım adım hassas ısıtma

Kademeli kademeli ısıtma, kalın titanyum kütüklerdeki iç-dış sıcaklık gradyanlarını çözmek için izotermal ısıtmanın yerini alır.

• Çatlamayı önlemek için 600 derecenin altında yavaş ısıtma
• 600 dereceden 800 dereceye kadar düzgün ısıtma
• Kütük sıcaklığı sapmasını ±5 derece içinde tutmak için hedef dövme sıcaklığında ıslatma
• Hassas dövme için direnç fırınları tercih edilir.

 

2. İzotermal ıslatma yönetimi

Islatma süresi dövme kalitesini belirler.

• Küçük ve orta kesitli kütükler: 0,8‑1,2 dk/mm
• Ağır kesitli kütükler: 1,2‑1,5 dk/mm
• Çoklu ısıyla dövme için: sıcaklık homojenizasyonu ve yapısal stresin hafifletilmesi için beta-transus sıcaklığının 30-50 derece altında 60-90 dakika bekletin.

 

3. Kısa çevrimli, düşük kayıplı kütük transferi

Kütüğün fırından prese transfer süresini 20 saniyeden az veya eşit tutun; Fırınları dövme istasyonlarına yakın konumlandırın. Isı kaybını azaltmak için, önceden ısıtılmış kalıpları ve ısı yalıtımlı armatürleri, fırın çıkışından kalıp girişine / dövme başlangıcına kadar sıcaklık düşüşü 10 dereceye eşit veya daha az olacak şekilde yerleştirin.

 

4. Dövme sonrası hassas soğutma kontrolü

Dövme parçalar doğrudan açık hava soğutmasına maruz bırakılmamalıdır.

• Birinci sınıf dövmeler: 50‑80 derece/saat soğutma hızında fırın soğutma
• Genel dövmeler: yalıtımlı kapakların altında soğutma
• Bu önlemler artık gerilimi azaltır ve çatlamayı ve malzemenin homojenliğini önler.

 

 

Ruihang, havacılık endüstrisindeki titanyum ürünlerinde uzmanlaştı. Daha fazla ayrıntı için lütfen e-posta yoluyla bizimle iletişime geçin:Sam.Rui@bjrh-titanium.com