מאפייני ריכוך-בטמפרטורה גבוהה ובקרת חישול של סגסוגות טיטניום

ריכוך בטמפרטורה- גבוהה הוא החוק הפיזיקלי המרכזי של חישול סגסוגת טיטניום. הגדלת הטמפרטורה מעצימה את התנועה התרמית האטומית ומפחיתה את ההתנגדות לנקע, מה שמוביל לירידה משמעותית בחוזק החומר ובהתנגדות לעיוותים. זהו הבסיס להיווצרות הפלסטיק שלסגסוגות טיטניום, אך הוא גם נוטה לגרום לבעיות תהליכיות כגון התגבשות גרגרים, ביצועים לא אחידים ויצירת פגמים.

 

 

1. ריכוך פיזי

טמפרטורה מוגברת משפרת את הרטט האטומי של הסריג ומחלישה את הקשר האטומי, ומפחיתה באופן ניכר את ההתנגדות לתנועת נקע. לסגסוגות טיטניום יש עמידות גבוהה לדפורמציה בטמפרטורת החדר, שומרות על מעל 65% מהחוזק שלהן ב-400 מעלות ויורדות במהירות מעל 600 מעלות. בשלב זה, מתח הזרימה פוחת ברציפות עם עליית הטמפרטורה, בהתאם לחוק המקובל של מתכות.

 

2. ריכוך שלב טרנספורמציה

+ אזור דו-שלבי-: העיוות נשלט על ידי -החלקת שלב ועיוות -מתואמות שלב, עם ריכוך המלווה בהתאוששות דינמית שבה נקעים מתארגנים מחדש אך אינם יכולים לבטל את ההתקשות במלואה.

 

אזור-חד פאזי: פלסטיות טובה ועמידות נמוכה לדפורמציה, אך גרגרים נוטים להתגסות, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בחוזק ובקשיחות של פרזול.

 

קרוב ל-שלב-אזור טרנספורמציה: אפקטים אופטימליים של ריכוך ופלסטיות, מתאים לפרזול מדויק, אך עם חלון בקרת תהליך צר מאוד.

 

3. ריכוך דינמי

התאוששות דינמית: מתרחש בעיקר בטמפרטורות בינוניות-נמוכות ושיעורי עקה גבוהים. נקעים מתארגנים מחדש באמצעות החלקה וטיפוס, עם אפקט ריכוך מוגבל והתקשות עבודה שיורית.

 

גיבוש מחדש דינמי: מתרחש בעיקר בטמפרטורות גבוהות ושיעורי עקה נמוכים. דגנים חדשים מתגלעים וגדלים, ומבטלים לחלוטין את התקשות ועידון המיקרו. לדוגמה, כאשר Gr5 מעוות ב-920-950 מעלות ו-0.01s⁻¹, מספיקה התגבשות דינמית, וניתן לזקק את הגרגירים ל-5-10μm.

 

ריכוך סופר פלסטי: תחת טווחי טמפרטורות ספציפיים ושיעורי מתח נמוכים במיוחד, העיוות נשלט על ידי החלקת גבול התבואה, עם התארכות העולה על 1000%, המתאימה ליצירת רכיבי דיוק מורכבים.

 

 

1. טיטניום טהור מסחרית

מאפייני ריכוך: ביצועים יציבים מתחת ל-300 מעלות, הפחתת חוזק מהירה מעל 350 מעלות, ועמידות לדפורמציה ב-600 מעלות היא רק 1/5 מזה בטמפרטורת החדר.

 

נקודות תהליך: טמפרטורת פרזול 800-900 מעלות, נדרשת הגנה מפני חמצון-בטמפרטורה גבוהה; יכולת צורה טובה, מתאימה לזיוף תבנית פתוחה ולחישול תבנית סגורה רגילה.

 

2. + הקלד

מאפייני ריכוך: הנפוץ ביותר, חוזק גבוה ב-400-500 מעלות, ריכוך ברור מעל 600 מעלות, וטמפרטורת טרנספורמציה של פאזה T כ-980-1020 מעלות.

 

הבדלים מרכזיים:

חישול באזור +: יוצר מבנה מיקרו דופלקס עם חוזק מאוזן-קשיחות וביצועי עייפות אופטימליים.

פרזול באזור: נוטה להתגבשות גרגרים וחיי עייפות מופחתים מאוד, משמש רק לחסרים-גדולים.

 

3. ליד- סוג גבוה-טמפרטורה

מאפייני ריכוך: מכיל אלמנטים כגון Sn, Zr, Si, עם עמידות חזקה לריכוך ב-600-650 מעלות ותכונות זחילה מצוינות.

נקודות תהליך: טמפרטורת חישול 950-1000 מעלות , שליטה בפרופורציית פאזה מתחת ל-30% כדי להבטיח יציבות-טמפרטורות גבוהות.

 

4. הקלד

מאפייני ריכוך: תכולה גבוהה של Mo ו-V, טמפרטורת טרנספורמציה של פאזה גבוהה, עמידות נמוכה-בטמפרטורה גבוהה ועמידות בטמפרטורות ויכולת התקשות טובה.

 

נקודות תהליך: אמץ חישול אזורי, קצב מתח נמוך כדי לקדם התגבשות דינמית מחדש, ולהימנע ממשקעים בשלב לא אחיד.

 

 

1. טמפרטורת חישול

טווח טמפרטורות: פרזול קונבנציונלי באזור +; חישול דיוק/איזותרמי באזור-שלב-קרוב לשינוי; חישול רק עבור גלגל שיניים ריק גדול, ואחריו + חישול סיום אזור.

 

דרישות בקרת טמפרטורה: חימום בתנור ואקום/אטמוספירה, בקרת טמפרטורה ±5 מעלות, החזקה למשך 1-2 שעות; תנודת טמפרטורה של תבנית ובילט בפרזול איזותרמי ±5 מעלות, ירידת טמפרטורה בפרזול קונבנציונלי אינה עולה על 50 מעלות; טמפרטורת חישול סופית גדולה או שווה ל-850 מעלות כדי למנוע סדקים.

 

2. קצב דפורמציה

שיעור נמוך: לפרזול איזותרמי/סופרפלסטי, מבנה מיקרו אחיד, מתאים לחלקי דיוק תעופה וחלל.

שיעור בינוני: עבור חישול תבנית סגור רגיל, איזון יעילות ואיכות.

שיעור גבוה: רק עבור חלקים פשוטים, מועדים להתחממות יתר, גרגירים גסים וסדקים.

 

3. דרגת דפורמציה ומצב

כמות דפורמציה: מעבר בודד 40-60%, עיוות כולל גדול או שווה ל-70% כדי לעדן מבנה מיקרו.

מצב דפורמציה: פרזול איזותרמי עם דיוק גבוה; זיוף רב-כיווני לשיפור האיזוטרפיה; פרזול רדיאלי מתאים לחלקי פיר ארוך.

 

4. הגנת טמפרטורה- גבוהה

הגנת ואקום/ארגון, תכולת חמצן<10ppm;

השתמש בציפוי מגן להפחתת חיכוך ועמידות בחמצון;

קצר את זמן החזקה-בטמפרטורה גבוהה ופעל ברציפות.

 

5. מתות וציוד

קוביות: קוביות מבוססות-מוליבדן/ניקל עבור פרזול איזותרמי, מחוממות מראש למעל 80% מטמפרטורת הבילט, תיקון קוביות כאשר הבלאי עולה על 0.2 מ"מ.

ציוד: השתמש במכבש הידראולי סרוו עם מדידת טמפרטורת אינפרא אדום-בקרת טמפרטורת לולאה סגורה.

 

6. סימולציה דיגיטלית

השתמשו ב-DEFORM, ABAQUS כדי לדמות משתני שדה והתפתחות מיקרו-מבנה, הפחתת שיעור גרוטאות ב-20% ושיפור אחידות המיקרו-מבנה ב-30%.

 

 

Ruihang הוא מיזם טכנולוגיה וחדשנות המשלב מו"פ, ייצור ומכירות למערכת משולבת אחת. אם יש לך צרכי רכישה בהישג יד, אל תהסס לפנות אלינו:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.