Pramoniniu požiūriu gryno titano proceso savybės: formavimas, suvirinimas ir apdirbimas
Nov 26, 2024
Pramoniniu požiūriu grynas titanas yra alfa lydinys: šešiakampė sandari{0}}gardelė yra stabili kambario temperatūroje ir virsta kūno -centrine kubine beta faze, esant aukštesnei kaip 882 C temperatūrai. Metalo pailgėjimas yra 50–60 proc., esant aukštam-grynumo plotui, o 8–70 procentų papildomo grynumo sumažėjimas. o pakaitinės priemaišos stipriai padidina stiprumą. Štai kodėl kelios dešimtosios procento deguonies ir geležies minkštą kaliąjį metalą paverčia struktūrine medžiaga, kuri dar yra formuojama.
Klasės struktūra ir chemija
| Įvertinimas (UNS) | Deguonis, maks | Geležis, maks | Tempimas / išeiga, min | Pailgėjimas, min |
|---|---|---|---|---|
| 1 klasė (R50250) | 0,18 proc | 0,20 proc | 240 / 138 MPa | 24 proc |
| 2 klasė (R50400) | 0,25 proc | 0,30 proc | 345 / 275 MPa | 20 proc |
| 4 klasė (R50700) | 0,40 proc | 0,50 proc | 550 / 483 MPa | 15 proc |
Aukščiau pateiktos vertės yra atkaitintos ASTM B265, kuri apima titano juosteles, lakštus ir plokštes, reikalavimus. Strypas ir ruošiniai užsakomi pagal ASTM B348, vamzdžiai kondensatoriams ir šilumokaičiams pagal ASTM B338, o implantų klasės – pagal ASTM F67.
Šaltasis formavimas ir atspyrimas
Komerciniu požiūriu grynas titanas gerai tempiasi, lankstosi ir tempiasi, o 1 klasė paprastai pasirenkama ten, kur reikalingas stiprus formavimas. Įrankių konstrukcijoje dominuoja dvi proceso charakteristikos. Pirma, maždaug 102 GPa tamprumo modulis yra maždaug perpus mažesnis nei plieno, todėl spyruoklė yra didelė ir lenkimo spinduliai turi būti atverti arba dalis per-sulenkta. Antra, titanas apsaugo nuo plieno įrankių, todėl formavimo štampai paprastai yra poliruojami, padengiami arba sutepami sunkiu tempimo mišiniu. Gilus tempimas naudingas dėl šilto formavimo, o tarpinis atkaitinimas atkuria lankstumą po stipraus redukavimo.
Suvirinimas ir inertinių{0}}dujų apsauga
Titanas gali būti suvirintas dujų volframo lanko, plazmos ir elektronų pluošto procesais, tačiau išlydytas baseinas ir už jo esantis karštas metalas turi būti apsaugoti, kol temperatūra nukris žemiau maždaug 600 C. Užpakaliniai skydai, prapūtimo dujos galinėje jungties pusėje ir švarus, sausas argonas yra įprasta praktika. Deguonies ir azoto surinkimas matomas kaip spalvos pakitimas: sidabrinis arba šviesus šiaudų paviršius yra priimtinas, o mėlynas arba pilkas oksidas rodo užterštumą ir suvirinimo zonos plastiškumo praradimą. Užpildas parenkamas taip, kad atitiktų arba šiek tiek mažesnis-atitiktų pagrindinę rūšį.
Apdirbimas ir paviršiaus apdaila
Gryno titano šilumos laidumas yra apie 22 W/(mK), tik dalis plieno ar aliuminio, todėl pjovimo briaunoje susidaranti šiluma negali patekti į lustą. Pjovimo greitis tekinimo ir frezavimo metu naudojant karbido įrankius paprastai yra nuo 30 iki 60 m/min., esant dideliam pastūmai vienam dantukui, ryškiai teigiama geometrija, daug aušinimo skysčio ir standžiam tvirtinimui. Marinuojant azoto -vandenilio fluorido rūgšties vonioje, pašalinamas deguonimi{7}}prisodrintas paviršiaus sluoksnis, likęs karšto apdirbimo arba terminio apdorojimo metu, o nukalkinimo ir valymo seka aprašyta ASTM B600.
Dažnai užduodami klausimai
Q:Kodėl formuojantis titanas taip stipriai atsigauna?
A: Jo tamprumo modulis yra apie 102 GPa, maždaug perpus mažesnis nei plieno, todėl panašus įtempis sukuria dvigubai didesnę elastingumo įtampą ir dalis toliau atsipalaiduoja, kai apkrova pašalinama.
Q:Kokia yra gryno titano transformacijos temperatūra?
A: Nelegiruoto titano transformacija alfa į beta įvyksta maždaug 882 C temperatūroje, o legiravimo elementai padidina arba sumažina šią temperatūrą.
Q:Kuri klasė turėtų būti naudojama giluminiam piešimui?
A: 1 laipsnis su mažiausiu deguonies ir geležies kiekiu yra labiausiai formuojamas, o 2 laipsnis naudojamas ten, kur reikia šiek tiek daugiau stiprumo esant vidutinio sunkumo formavimui.
Q:Kodėl titano suvirinimo siūlės turi būti ekranuotos taip toli už lanko?
A: Deguonies ir azoto absorbcija tęsiasi, kol metalo temperatūra yra maždaug 600 C, todėl norint išlaikyti suvirinimo ir karščio paveiktą zoną elastingą, reikalingas galinis skydas ir atgalinis prapūtimas.
Q:Kodėl titanas apdorojamas mažu pjovimo greičiu?
A: Mažas šilumos laidumas koncentruoja šilumą pjovimo briaunoje, todėl didesnis greitis sukelia greitą įrankių nusidėvėjimą; įprastas atsakymas yra lėtesnis greitis, sunkesnis padavimas ir efektyvus aušinimo skysčio tiekimas.
Q:Kam skirtas marinavimas?
A. Rūgštinis ėsdinimas pašalina deguonimi{0}}prisodrintą alfa apvalkalą ir apnašas, susidariusias karšto apdirbimo arba atkaitinimo metu, atkuria nuovargį ir formuoja našumą; praktika aprašyta ASTM B600.
