Stručný úvod do metód chladenia pre kovanie titánových zliatin

Kovanie môže rozbiť hrubé-zrná zliatiny titánu, zhutniť mikroštruktúru a zlepšiť mechanické vlastnosti. Chladenie po{2}}kovaní má priamy vplyv na mikroštruktúru, zvyškové napätie a celkový výkon výkovkov.Zliatiny titánu vyznačujú sa zlou tepelnou vodivosťou a vysokou citlivosťou na fázovú transformáciu; rýchlosť chladenia mení morfológiu a fázy, ako aj veľkosť zŕn, čím ovplyvňuje pevnosť, húževnatosť a životnosť výkovkov.

 

 

1.Definícia

Po konečnom kovaní sú výkovky umiestnené do okolitého vzduchu a odvádzajú teplo prirodzenou konvekciou a tepelným žiarením s rýchlosťou ochladzovania od 5 do 10 stupňov/min. Je to najzákladnejšia a najrozšírenejšia metóda chladenia.

 

2.Výhody

Nevyžaduje sa žiadne špeciálne vybavenie ani dodatočná spotreba energie, jednoduchá obsluha; jemné ochladzovanie vedie k malému internému-vonkajšiemu teplotnému rozdielu výkovkov, nízkemu tepelnému a konštrukčnému namáhaniu, minimálnemu sklonu k praskaniu a deformácii, priaznivému uvoľneniu zvyškového napätia a vynikajúcej rozmerovej stabilite; možno získať jednotnú bimodálnu mikroštruktúru s dobrou plasticitou a únavou.

 

3. Obmedzenia

Nízka rýchlosť ochladzovania ľahko spôsobuje rast zŕn, čím sa nedá dosiahnuť zjemnenie zrna, takže ho nemožno použiť na komponenty z prvotriednej zliatiny titánu vyžadujúce ultra-vysokú pevnosť a tvrdosť.

 

4.Aplikácia

konvenčné zliatiny titánu ako Gr5 a Ti-6,5Al-2Zr-1Mo-1V; veľkorozmerné, konštrukčne zložité obyčajné výkovky s miernymi požiadavkami na pevnosť a vysokou prioritou rozmerovej stability.

 

 

1.Charakteristika

Vylepšená verzia prirodzeného chladenia vzduchom. Orientovaný prívod vzduchu cez zariadenie zlepšuje výmenu tepla a poskytuje nastaviteľnú rýchlosť chladenia medzi prirodzeným chladením vzduchom a chladením kvapalinou. V porovnaní s prirodzeným chladením vzduchom dosahuje rýchlejšie a rovnomernejšie odvádzanie tepla bez rušenia okolitej teploty.

 

2.Výhody

Mierne zjemňuje zrná a optimalizuje fázovú mikroštruktúru na zvýšenie pevnosti a húževnatosti výkovkov; mierny teplotný gradient zaisťuje kontrolovateľné zvyškové napätie a nízke riziko praskania; nízka cena a flexibilná prevádzka, vhodné pre sériovú výrobu.

 

3.Aplikácia

Stredné-výkovky z titánovej zliatiny s vyššími požiadavkami na výkon ako vzduchom{1}}chladené diely, ale nevyžadujú ultra{2}}vysokú pevnosť, väčšinou sa používajú na sekundárne nosné-súčiastky v letectve a súčiastky vyššej kategórie civilných zariadení.

 

 

1.Charakteristika

Rýchly proces intenzívneho chladenia. Vysokoteplotné výkovky sú ponorené do chladiacich médií vrátane vody, kaliaceho oleja a polymérnych roztokov, čím sa dosiahne prudký pokles teploty, pričom rýchlosť chladenia ďaleko prevyšuje chladenie vzduchom. Vodné kalenie poskytuje najrýchlejšiu rýchlosť chladenia, zatiaľ čo kalenie v oleji a kalenie polymérovým roztokom sa vyznačujú miernejšími rýchlosťami chladenia a nižším rizikom namáhania.

 

2.Výhody

Zvýšený stupeň podchladenia zjemňuje zrná, podporuje tvorbu jemných vrstvených štruktúr zložených z lamelárnej fázy a sekundárnej fázy a výrazne zvyšuje pevnosť, tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu; kalenie vodou umožňuje zliatinám titánu s vysokou{0}}pevnosťou dosiahnuť optimálne ťahové vlastnosti pri-izbovej teplote.

 

3.Nevýhody

Veľký vnútorný{0}}vonkajší teplotný rozdiel vytvára silné tepelné a štrukturálne napätie, ktoré ľahko spôsobuje praskanie, deformáciu a nadmerné zvyškové napätie; po-kalenie, temperovanie a tepelné spracovanie-odstránenia napätia sú povinné.

 

4.Aplikácia

Vysokopevnostné zliatiny titánu vrátane Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si a Ti-6.5Al-4.0Mo-4.0Zr; kritické nosné časti leteckých motorov, špičkové komponenty jadra odolné voči opotrebovaniu s prísnymi požiadavkami na výkon.

 

 

1.Charakteristika

Presná metóda chladenia s mimoriadne-nízkou rýchlosťou chladenia. Po konečnom kovaní sa výkovky umiestňujú do udržiavacích pecí, pomalých chladiacich jám alebo vákuových zariadení na uchovanie tepla na gradientné pomalé chladenie rýchlosťou nižšou ako prirodzené chladenie vzduchom. Vákuové pomalé chladenie môže ďalej zabrániť oxidácii, aby sa zaručila kvalita povrchu a čistota mikroštruktúry.

 

2.Výhody

Stabilné kolísanie teploty vytvára rovnomerné teplotné pole vo výkovkoch, takmer eliminuje chladiace napätie a zabraňuje vzniku mikrotrhlín a nerovnomernej mikroštruktúry; plne zachováva plasticitu materiálu, húževnatosť a odolnosť proti únave so silnou stabilitou mikroštruktúry, znižuje deformáciu pri následnom obrábaní a servise.

 

3. Obmedzenia

Dlhý procesný cyklus, vysoká spotreba energie a nízka efektivita výroby.

 

4.Aplikácia

Špičkové{0}}presné, veľkorozmerné{1}}výkovky z titánovej zliatiny s vysokými požiadavkami na húževnatosť, široko používané v presných súčiastkach jadra letectva, špeciálneho vojenského vybavenia a kritických konštrukčných dielov pre -vysoké teploty a vysoké{3}}tlaky.

 

 

1. Esencia procesu

Regulujte rýchlosť chladenia, aby ste riadili fázovú transformáciu a morfológiu zŕn tak, aby vyhovovali prevádzkovým požiadavkám komponentov.

 

2. Základné princípy

Pomalé chladenie pre vynikajúcu plasticitu; nútené chladenie vzduchom pre vyvážený komplexný výkon; tekuté kalenie pre vysokú pevnosť; prirodzené chladenie vzduchom pre všeobecnú hromadnú výrobu.

 

3. Umiestnenie každého procesu

• Prirodzené chladenie vzduchom a chladenie núteným vzduchom: Vhodné pre konvenčné hromadne{0}}vyrábané diely, čím sa vyrovnávajú výrobné náklady a rozmerová stabilita;
• Kalenie v kvapaline: Realizuje spevnenie materiálu a musí byť spojené s tepelným spracovaním-odstránením napätia;
• Pomalé chladenie so zachovaním tepla: Zameriava sa na-precízne súčiastky na získanie vynikajúcej mikroštruktúrnej stability a húževnatosti.
• Kľúčová výroba: Vyberte schémy chladenia a zodpovedajúce parametre založené na kvalite titánovej zliatiny, veľkosti výkovku a prevádzkových podmienkach, aby ste zabránili chybám chladenia a spoločne optimalizovali mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a rozmerovú presnosť výkovkov.

 

 

Ruihang, ako priamy výrobca titánových produktov, dodáva suroviny optimálnej kvality pre vašu výrobu presných komponentov. Ak máte nejaké nákupné potreby, neváhajte nás kontaktovať prostredníctvom e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com