Кратко въведение в методите на охлаждане за коване на титанови сплави

Коването може да разруши грубите като -отлети зърна от титанова сплав, да уплътни микроструктурата и да подобри механичните свойства. Охлаждането след-коване оказва пряко въздействие върху микроструктурата, остатъчното напрежение и цялостната производителност на изковките.Титанови сплави характеризират се с ниска топлопроводимост и висока чувствителност към фазова трансформация; скоростта на охлаждане променя морфологията и фазите, както и размера на зърното, като по този начин влияе върху здравината, издръжливостта и експлоатационния живот на изковките.

 

 

1.Определение

След окончателното изковаване изковките се поставят в околния въздух и разсейват топлината чрез естествена конвекция и топлинно излъчване, със скорост на охлаждане, варираща от 5 до 10 градуса /мин. Това е най-фундаменталният и широко разпространен метод за охлаждане.

 

2.Предимства

Не е необходимо специално оборудване или допълнителна консумация на енергия, лесна работа; нежното охлаждане води до малка вътрешна-външна температурна разлика на изковките, ниско термично и структурно напрежение, минимална склонност към напукване и деформация, благоприятно облекчаване на остатъчното напрежение и отлична стабилност на размерите; може да се получи равномерна бимодална микроструктура с добра пластичност и устойчивост на умора.

 

3. Ограничения

Ниската скорост на охлаждане лесно причинява растеж на зърната, което не може да постигне укрепване на рафинирането на зърната, така че не е приложимо за високо-компоненти от титанови сплави, изискващи ултра-висока якост и твърдост.

 

4. Приложение

Конвенционални титанови сплави като Gr5 и Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V; големи, структурно сложни обикновени изковки с умерени изисквания за якост и висок приоритет на стабилността на размерите.

 

 

1.Характеристики

Подобрена версия на естествено въздушно охлаждане. Ориентираното подаване на въздух чрез оборудване подобрява топлообмена, осигурявайки регулируема скорост на охлаждане между естествено въздушно охлаждане и течно закаляване. В сравнение с естественото въздушно охлаждане, то постига по-бързо и по-равномерно разсейване на топлината, без влиянието на околната температура.

 

2.Предимства

Умерено рафинира зърната и оптимизира фазовата микроструктура за подобряване на здравината и издръжливостта на изковките; умерен температурен градиент осигурява контролируемо остатъчно напрежение и нисък риск от напукване; ниска цена и гъвкава работа, подходяща за масово производство.

 

3. Приложение

Изковки от-титаниева сплав от среден клас с по-високи изисквания за производителност в сравнение с частите с въздушно{1}}охлаждане, но без нужда от свръх-висока якост, използвани най-вече за компоненти, носещи-вторично натоварване в авиацията и части от-цивилно оборудване от висок клас.

 

 

1.Характеристики

Бърз интензивен процес на охлаждане. Високо{1}}температурните изковки се потапят в охлаждаща среда, включително вода, охлаждащо масло и полимерни разтвори за рязък спад на температурата, със скорост на охлаждане, която далеч надвишава въздушното охлаждане. Закаляването с вода осигурява най-бързата скорост на охлаждане, докато охлаждането с масло и охлаждането с полимерен разтвор се характеризират с по-меки скорости на охлаждане и по-ниски рискове от стрес.

 

2.Предимства

Повишената степен на преохлаждане пречиства зърната, насърчава образуването на фини слоести структури, съставени от ламеларна фаза и вторична фаза, и значително повишава здравината, твърдостта и устойчивостта на износване; закаляването с вода позволява на титаниеви сплави с висока{0}}якост да постигнат оптимални свойства на опън при стайна{1}}температура.

 

3.Недостатъци

Голямата вътрешна-външна температурна разлика генерира силно термично и структурно напрежение, което лесно причинява напукване, деформация и прекомерно остатъчно напрежение; закаляването след-охлаждане и-топлинната обработка за облекчаване на напрежението са задължителни.

 

4. Приложение

Титанови сплави с висока{0}}якост, включително Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si и Ti-6.5Al-4.0Mo-4.0Zr; критични носещи части на авиационни двигатели, устойчиви на износване основни компоненти от висок клас със строги изисквания за производителност.

 

 

1.Характеристики

Прецизен метод на охлаждане с ултра{0}}ниска скорост на охлаждане. След окончателното изковаване изковките се поставят в пещи за задържане, ями за бавно охлаждане или устройства за съхранение на вакуумна топлина за градиентно бавно охлаждане със скорост, по-ниска от естественото въздушно охлаждане. Вакуумното бавно охлаждане може допълнително да предотврати окисляването, за да гарантира качество на повърхността и чистота на микроструктурата.

 

2.Предимства

Стабилното изменение на температурата създава равномерно температурно поле в рамките на изковките, почти елиминира напрежението при охлаждане и избягва микропукнатини и неравномерна микроструктура; напълно запазва пластичността на материала, здравината и устойчивостта на умора със силна стабилност на микроструктурата, намаляваща деформацията по време на последваща обработка и обслужване.

 

3. Ограничения

Дълъг цикъл на процеса, висока консумация на енергия и ниска производствена ефективност.

 

4. Приложение

Висок-прецизни,-изковки от титанова сплав с големи-размери с високи изисквания за якост, широко използвани в аерокосмически прецизни основни компоненти, специално военно оборудване и критични структурни части при висока-температура и високо-налягане.

 

 

1. Същност на процеса

Регулирайте скоростта на охлаждане, за да контролирате фазовата трансформация и морфологията на зърното, така че да отговаряте на изискванията за обслужване на компонентите.

 

2. Основни принципи

Бавно охлаждане за превъзходна пластичност; принудително въздушно охлаждане за балансирана цялостна производителност; течно закаляване за висока якост; естествено въздушно охлаждане за общо масово производство.

 

3. Позициониране на всеки процес

• Естествено въздушно охлаждане и принудително въздушно охлаждане: Подходящо за конвенционални масово-произведени части, като балансира производствените разходи и стабилността на размерите;
• Течно закаляване: Осъществява укрепване на материала и трябва да бъде съчетано с термична обработка-за облекчаване на напрежението;
• Бавно охлаждане със запазване на топлината: Насочени към високо{0}}прецизни компоненти за постигане на изключителна стабилност и издръжливост на микроструктурата.
• Ключово производство: Изберете схеми на охлаждане и съответните параметри въз основа на класа на титановата сплав, размера на изковката и условията на обслужване, за да предотвратите дефекти при охлаждане и съвместно оптимизиране на микроструктурата, механичните свойства и точността на размерите на изковките.

 

 

Ruihang, като директен производител на титанови продукти, доставя суровини с оптимално качество за производството на вашите прецизни компоненти. Ако имате някакви нужди от покупка, моля не се колебайте да се свържете с нас по имейл:Sam.Rui@bjrh-titanium.com