Pa mor anodd yw ffugio titaniwm? - Blog

ffugio aloi titaniwmyn broses hynod heriol mewn gwaith metel, yn llawer anoddach na ffugio aloion dur neu alwminiwm cyffredin. Mae'r anhawster hwn yn deillio o briodweddau ffisegol a chemegol cynhenid y deunydd, sy'n cyflwyno heriau trwyadl mewn pum maes allweddol: rheoli tymheredd, gofynion offer, anhawster ffurfio, rheolaeth ficrostrwythurol, ac atal diffygion.

Heriau Allweddol (Pam Mae'n Anodd)

1. Adweithedd cemegol hynod o uchel (-tymheredd uchel""gwenwyndra")

Ocsidiad tymheredd uchel ac amsugno hydrogen: Mae titaniwm yn ocsideiddio'n gyflym dros 400 gradd ac yn amsugno llawer iawn o ocsigen, nitrogen a hydrogen dros 600 gradd, gan ffurfio achos - caled a brau (haen halogiad) ar yr wyneb a chynhyrchu cyfnod brau yn fewnol, sy'n arwain yn uniongyrchol at gracio a chracio'r rhan aneradwy.

Mae amddiffyniad yn hanfodol: Rhaid gwneud gofannu o dan amddiffyniad gwactod neu nwy anadweithiol (argon), neu gyda gorchudd amddiffynnol o iraid gwydr; gwresogi mewn aer cyffredin yn gwbl anymarferol.

2. Dargludedd Thermol Eithriadol o Wael (Cyferbyniad Tymheredd Eithafol Rhwng Arwyneb a Chraidd)

Dim ond 1/5 i 1/3 yw dargludedd thermol dur.

Ar ôl i'r biled gael ei dynnu o'r ffwrnais, mae'r wyneb yn oeri'n gyflym iawn tra bod y craidd yn parhau i fod ar dymheredd uchel, gan greu graddiant tymheredd enfawr.

Canlyniadau: Mae ymwrthedd dadffurfiad arwyneb uchel a phlastigrwydd isel yn arwain at gracio; gorgynhesu yn y craidd yn arwain at grawn bras; mae microstrwythur ac anffurfiad yn hynod anwastad rhwng yr wyneb a'r craidd.

3. Gwrthiant anffurfiannau hynod o uchel (anodd i "anffurfio")

Ar yr un tymheredd, mae ymwrthedd anffurfio 2-3 gwaith yn fwy na dur carbon.

Mae hyd yn oed gostyngiad bach mewn tymheredd yn achosi ymwrthedd i ymchwydd yn ddramatig.

Gofynion: Gweisg tunelledd uchel (ee, 8,000-100,000-gofannu cyflym/gofannu marw) a-cryfder uchel, marw sy'n gallu gwrthsefyll gwres.

4. Ffenestr tymheredd ffugio hynod gul (ychydig iawn o ymyl ar gyfer gwall)

Enghraifft nodweddiadol yw

Gr5 (Ti-6Al-4V): Yr ystod optimaidd yw 950-1050 gradd, rhychwant o ddim ond 100 gradd.

Overheating: >1050 gradd → Twf grawn, strwythur Widmanstätten, gostyngiad sylweddol mewn eiddo.

Tan-oeri:<900°C → Drastic increase in resistance, extremely high risk of cracking.

Mae rheolaeth tymheredd manwl gywir o fewn ±10-20 gradd yn orfodol, sy'n gofyn am safonau uchel iawn ar gyfer gwresogi, mesur tymheredd a rheolaeth.

5. llifadwyedd gwael, gludedd uchel, yn dueddol o gadw at y llwydni

Mae gan aloion titaniwm tymheredd uchel gludedd uchel, sy'n gwneud llif metel yn anodd ac yn arwain at lenwi ceudod yn wael.

Maent yn hynod o dueddol o gadw at y llwydni, a all grafu'r wyneb ac achosi methiant mowldio.

Mae angen ireidiau gwrthsefyll gwres arbennig a-cynhesu'r mowld ar dymheredd uchel.

6. Mae microstrwythur yn hynod sensitif (mae microstrwythur yn pennu llwyddiant neu fethiant)

Mae'r microstrwythur yn sensitif iawn i dymheredd, cyfradd straen a straen.

Mae'n anodd cywiro microstrwythurau diffygiol (strwythur bras Widmanstätten, strwythur gwehyddu basged, gwahanu) trwy driniaeth wres.

Microstrwythur anghyson ar draws gwahanol adrannau → amrywiadau perfformiad sylweddol a bywyd blinder isel.

7. Sensitif i ddiffygion ac yn dueddol o gracio

Diffygion mawr: craciau arwyneb, microcraciau mewnol, grawn bras a achosir gan orboethi, halogiad ocsideiddio, gwahaniad microstrwythurol, afreoleidd-dra arwyneb, a chynhwysion.

Mae mân ddiffygion yn dueddol o ymledu a thorri asgwrn yn ystod y peiriannu dilynol neu yng-gweithrediad y gwasanaeth.

Crynodeb: Pa mor anodd yw hi?

O'i gymharu â dur cyffredin: 5-10 gwaith yn fwy anodd

O'i gymharu ag aloion alwminiwm: 3-5 gwaith yn fwy anodd

Consensws diwydiant: Gofannu aloi titaniwm yw prif em prosesau gweithio poeth ac mae'n cynrychioli technoleg rhwystr allweddol mewn gweithgynhyrchu pen uchel.

Rhannau syml (bariau, disgiau, modrwyau): Anhawster cymedrol; addas ar gyfer cynhyrchu màs sefydlog.

High performance titanium alloy forging rings