Valtsimistemperatuuri analüüs titaanist sepistamise mikrostruktuuri ja omaduste kohta

Kvaliteettitaanist sepised määrab otseselt nende teenuse usaldusväärsuse. Kuumtöötlemisprotsessi põhiparameetrina mõjutab valtsimistemperatuur põhjalikult toodete lõplikke mehaanilisi omadusi, reguleerides faasimuutuste käitumist ja mikrostruktuurilist arengut sepistes.

 

 

Titaanisulamite kristallstruktuur muutub koos temperatuuriga ja faasimuutuse kriitiline punkt (885–900 kraadi kaubanduslikult puhta titaani ja 980–1010 kraadi Gr5 sulami puhul). Selle põhjal jaotatakse rullimine kolme kategooriasse: faasitsoon, + faasitsoon ja kriitiline tsoon, millel on olulised erinevused mikrostruktuuri arengus ja omadustes.

 

1. β Phase Zone Rolling (>Faasi teisenduspunkt)

Toorik koosneb kere{0}}keskse kuupmeetri (BCC) faasist, millel on madal deformatsioonikindlus ja hea plastilisus, mistõttu see sobib suure-deformatsiooni töötlemiseks. Valuplokid võivad läbida 70–80% suure deformatsiooni, et murda jämedad terad ja moodustada ühtlane kiuline struktuur. Kuid nõelakujuline martensiit võib pärast jahutamist moodustuda, mis põhjustab tasakaalustamatust tugevuse, plastilisuse ja sitkuse vahel, mis nõuab järgnevat kuumtöötluse optimeerimist.

 

2. + Faasi tsooni veeremine (< Phase Transformation Point)

See on viimistletud sepistamise südamiku valtsimise intervall, mida enamasti juhitakse faasimuundamispunktist 30–50 kraadi madalamal (nt Gr5 stantsimisel 950–800 kraadi). Materjal koosneb kahest faasist, kuusnurksest suletud-pakitud (HCP) faasist ja BCC faasist. Deformatsiooniga kaasneb terade killustumine ja faasi täpsustamine/sferoidiseerumine, mis võimaldab moodustada ideaalse struktuuri, mis koosneb võrdvärsilisest faasist + lamellsest -transformeeritud faasist, mis tasakaalustab tugevust ja plastilisust.

 

3. Kriitilise tsooni veeremine (faasilise teisenduspunkti lähedal)

Struktuur on segane ja ebaühtlane, mille tulemuseks on-aldis-kõikuda sepistamisomadused. Ilma erinõueteta ei soovitata.

 

 

 

 

1. Faastsooni veeremine

Pärast jahutamist moodustub nõelakujuline martensiit, mille tulemuseks on kõrge tugevus, kuid madal plastilisus ja sitkus. Ebapiisav deformatsioon kipub säilitama algsed terapiirid ja tekitama pideva tera piirifaasi, vähendades sitkust, põhjustades pingete kontsentratsiooni ja mõjutades tööohutust.

 

2. + Faasivööndi veeremine

See on optimaalne valik tugevuse ja plastilisuse tasakaalustamiseks. Mõistlik temperatuuri reguleerimine võib terakesi täpsustada ja omaduste parandamiseks optimeerida faasi koostist.

 

3. Omandi ühtsus

Suure-mõõduga sepised on temperatuurigradientide tõttu altid pinna-südamiku struktuuri/omaduste erinevustele. Temperatuurisüsteemide optimeerimine (nt mitmekäiguline veeretamine) võib seda parandada.

 

 

1. -Tüüp ja peaaegu{1}}tüüp titaanisulamid

Valuploki lagunemine nõuab suhteliselt kõrget faasitsooni temperatuuri (1180–900 kraadi), et vähendada deformatsioonikindlust ja parandada tootlikkust. Eelvormimine ja stantsimine tuleb vähendada + faasi tsooni, et tagada head mikrostruktuurilised omadused. Need sulamid on valtsimistemperatuuri suhtes väga tundlikud; liiga kõrge temperatuur põhjustab kergesti terade kasvu, samas kui liiga madal temperatuur suurendab vastupidavust deformatsioonile ja on altid pragunemisele.

 

2. + -Titaanisulamid (nt Gr5)

Kõige laialdasemalt kasutatava tüübina on neil lai valtsimistemperatuuri vahemik, kuid valmis sepiseid tuleb + faasi tsoonis rangelt kontrollida. Võttes näiteks Gr5, on valuploki lagunemistemperatuur 1200–850 kraadi (faasitsoon), eelvormimistemperatuur on 1000–800 kraadi (+ faasitsoon faasimuutuspunkti lähedal) ja stantsi sepistamise temperatuur on 950–800 kraadi (tavaline + faasitsoon). Tänu mitmeastmelisele{12}}temperatuuri reguleerimisele on nii töötlemise tõhusus kui ka toote jõudlus tasakaalus.

 

3. Peaaegu - -tüüpi titaanisulamid

Nendel sulamitel on madal faasimuutuse temperatuur ja neid saab rullida laias temperatuurivahemikus, kuid vältida tuleb liiga kõrgeid temperatuure, mis põhjustavad liigset tera kasvu. Tavaliselt valtsitakse need + faasi tsoonis, et saavutada tugevust ja sitkust tasakaalustav struktuur.

 

 

1. Faasitransformatsiooni temperatuuri täpne lokaliseerimine

Määrake konkreetsete sulamite / faasi muundumispunkt soojuspaisumise katsete või metallograafilise analüüsi abil, et jagada faasitsoon ja + faasi tsoon, vältides intervallide valest hindamisest põhjustatud mikrostruktuurilisi defekte.

 

2. Valige vastavalt vajadusele Rullimise intervallid

Esialgse struktuuri parandamiseks seadke esikohale suure-deformatsiooniga valtsimine faasitsoonis valuploki lagunemise jaoks ja viimistletud sepistamisel + faasitsoon, et tasakaalustada tugevust ja plastilisust. Kõrget sitkust nõudvate sepistete puhul saab valtsimistemperatuuri + faasi tsoonis terade puhastamiseks vastavalt alandada.

 

3. Optimeerige temperatuuri gradiendi juhtimist

Kasutage "madala-temperatuuri kiirvaltsimist" või "mitmekäigulist-valtsimist" suurte-mõõtudega sepistamiseks, et vähendada pinna-temperatuuri erinevust ja parandada omaduste ühtlust.

 

4. Sünergiseerige järgneva kuumtöötlusega

Lõõmutage pärast faasitsooni valtsimist, et täpsustada nõelakujulist struktuuri, ja vanandage lahus pärast + faasitsooni valtsimist, et veelgi parandada tugevust.

 

Ruihang on professionaalne titaani ja titaanisulamite toodete tootja, kes tarnib kvaliteetseid-titaanisulamist sepiseid. Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com