Titano lydinių terminio apdorojimo charakteristikos

(1) Martensito transformacija reikšmingai nepakeis titano lydinių savybių. Ši savybė skiriasi nuo plieno martensitinės fazės transformacijos. Titano lydinių terminio apdorojimo stiprinimas gali priklausyti tik nuo senėjimo metastabilios fazės (įskaitant martensitinę fazę), susidariusią gesinant. Be to, gryno A tipo titano lydinių terminio apdorojimo metodas iš esmės neįmanomas. Veiksmingas, tai yra, titano lydinių terminis apdorojimas daugiausia naudojamas + tipo titano lydiniams.

(2) Terminis apdorojimas turėtų vengti ω fazės susidarymo. Susidarius ω fazei titano lydinys taps trapus, o tinkamai parinkus senėjimo procesą (pavyzdžiui, naudojant aukštesnę sendinimo temperatūrą), ω fazė gali suirti.

(3) Sunku rafinuoti titano lydinio grūdelius naudojant pakartotinius fazių pakeitimus. Tai taip pat skiriasi nuo plieno medžiagų. Daugumoje plienų gali būti naudojamos kartotinės austenito ir perlito (arba ferito, cementito) fazės transformacijos, kad būtų galima kontroliuoti branduolių susidarymą ir naujų fazių augimą, kad būtų galima patobulinti grūdelius. Titano lydiniuose tokio reiškinio nėra.

(4) Blogas šilumos laidumas. Dėl prasto šilumos laidumo gali sumažėti titano lydinių, ypač + titano lydinių, grūdinimas, didelis gesinimo terminis įtempis, o dalys gali deformuotis grūdinimo metu. Dėl prasto šilumos laidumo titano lydiniai deformuodami gali lengvai sukelti pernelyg didelį vietinės temperatūros kilimą, todėl vietinė temperatūra gali viršyti transformacijos tašką ir sudaryti Widmanstatten struktūrą.

(5) Chemiškai aktyvus. Terminio apdorojimo metu titano lydiniai lengvai reaguoja su deguonimi ir vandens garais, sudarant ruošinio paviršiuje deguonies turtingą sluoksnį arba oksido apnašą su tam tikru gyliu, o tai sumažina lydinio našumą. Tuo pačiu metu titano lydiniai termiškai apdorojant lengvai sugeria vandenilį, sukeldami vandenilio trapumą.

(6) Perėjimo taškai labai skiriasi. Net jei ingredientai yra vienodi, dėl skirtingų lydymosi karščių, jų virsmo

Temperatūra kartais labai skiriasi.

(7) Kaitinami fazės srityje, grūdai linkę augti. Dėl grūdelių sutirštėjimo lydinio plastiškumas gali smarkiai sumažėti, todėl reikia griežtai kontroliuoti kaitinimo temperatūrą ir laiką, o terminį apdorojimą fazės srityje reikia naudoti atsargiai.

Titano lydinių terminio apdorojimo tipai

Titano lydinio fazės pokytis yra titano lydinio terminio apdorojimo pagrindas. Siekiant pagerinti titano lydinio veikimą, be tinkamo legiravimo, jis turi būti derinamas su tinkamu terminiu apdorojimu. Yra keletas titano lydinių terminio apdorojimo būdų. Dažniausiai naudojami atkaitinimo apdorojimas, senėjimo apdorojimas, deformacinis terminis apdorojimas ir cheminis terminis apdorojimas.

1 Atkaitinimo apdorojimas

Atkaitinimas tinka įvairiems titano lydiniams ir galiausiai pagerina lydinio plastiškumą, pašalina jo įtempimą ir stabilizuoja struktūrą. Atkaitinimo formos apima atkaitinimą nuo įtampos, atkaitinimą perkristalizaciją, dvigubą atkaitinimą, izoterminį atkaitinimą ir vakuuminį atkaitinimą.

(1) Atkaitinimas nuo streso. Siekiant pašalinti vidinį įtempį, susidarantį liejimo, šaltosios deformacijos ir suvirinimo procesų metu, galima naudoti įtempių mažinimo atkaitinimą. Įtempių mažinimo atkaitinimo temperatūra turi būti žemesnė nei rekristalizacijos temperatūra, paprastai 450–650 laipsnių. Reikalingas laikas priklauso nuo ruošinio skerspjūvio dydžio, apdirbimo istorijos ir reikalingo įtempių mažinimo laipsnio.

(2) Įprastas atkaitinimas. Tikslas – pašalinti pagrindinį įtempimą titano lydinio pusgaminiuose ir turėti didelį stiprumą bei plastiškumą, atitinkantį techninius reikalavimus. Atkaitinimo temperatūra paprastai yra lygi arba šiek tiek žemesnė už rekristalizavimo pradinę temperatūrą. Šis atkaitinimo procesas paprastai naudojamas metalurgijos gaminiams išvežant iš gamyklos, todėl jį taip pat galima vadinti gamykliniu atkaitinimu.

(3) Visiškas atkaitinimas. Tikslas – visiškai pašalinti darbinį sukietėjimą, stabilizuoti struktūrą ir pagerinti plastiškumą. Šis procesas daugiausia vyksta perkristalizaciją, todėl jis taip pat vadinamas rekristalizaciniu atkaitinimu. Geriausia, kad atkaitinimo temperatūra būtų tarp rekristalizavimo temperatūros ir fazės transformacijos temperatūros. Viršijus fazės transformacijos temperatūrą, susiformuos Widmanstatten struktūra ir pablogės lydinio savybės. Įvairių tipų titano lydinių atkaitinimo tipas, temperatūra ir aušinimo būdas skiriasi.

(4) Dvigubas atkaitinimas. Norint pagerinti lydinio atsparumą lūžiams, plastiškumą ir stabilią struktūrą, reikia dviejų atkaitinimų. Lydinio struktūra po atkaitinimo yra vienodesnė ir artima pusiausvyrai. Siekiant užtikrinti karščiui atsparių titano lydinių struktūros ir savybių stabilumą esant aukštai temperatūrai ir ilgalaikiam įtempimui, dažnai naudojamas šis atkaitinimo būdas. Dvigubas atkaitinimas apima lydinio kaitinimą ir oro aušinimą du kartus. Pirmojo atkaitinimo aukštoje temperatūroje kaitinimo temperatūra yra aukštesnė arba artima perkristalizacijos galinei temperatūrai, kad būtų galima visiškai atlikti perkristalizaciją, nesukeliant grūdų augimo, o ap fazės tūrio dalis gali būti kontroliuojama. Atšaldžius oru, konstrukcija nėra pakankamai stabili, todėl reikalingas antras atkaitinimas žemoje temperatūroje. Atkaitinimo temperatūra yra žemesnė už rekristalizavimo temperatūrą ir palaikoma ilgą laiką, kad būtų visiškai suskaidyta metastabili fazė, gauta atkaitinant aukštoje temperatūroje.

(5) Izoterminis atkaitinimas. Izoterminis atkaitinimas užtikrina geriausią plastiškumą ir terminį stabilumą. Šis atkaitinimo būdas tinka dviejų fazių titano lydiniams, kuriuose yra daugiau stabilizuojančių elementų. Izoterminiam atkaitinimui taikomas laipsniškas aušinimo metodas, ty pakaitinus iki aukštesnės nei rekristalizacijos temperatūros ir palaikant šilumą, jis nedelsiant perkeliamas į kitą žemesnės temperatūros krosnį (paprastai 600–650 laipsnių), kad būtų išsaugota šiluma, o po to atšaldoma iki kambario temperatūra.

2Gesinantis gydymas

Senėjimo gesinimas yra pagrindinis titano lydinių terminio apdorojimo ir stiprinimo būdas. Jis naudoja fazių keitimą, kad sukurtų stiprinamąjį poveikį, todėl jis taip pat vadinamas stiprinančiu terminiu apdorojimu. Stiprinamasis titano lydinio terminio apdorojimo poveikis priklauso nuo lydinio elementų pobūdžio, koncentracijos ir terminio apdorojimo specifikacijų, nes šie veiksniai turi įtakos metastabilios fazės, gaunamos gesinant lydinį, tipui, sudėčiai, kiekiui ir pasiskirstymui, taip pat pobūdžiui. nusodintos fazės skilimo metastabilios fazės metu. Struktūra, dispersijos laipsnis ir kt., kurie yra susiję su lydinio sudėtimi, terminio apdorojimo proceso specifikacijomis ir originalia struktūra.

Tam tikros sudėties lydiniams senėjimo stiprinimo poveikis priklauso nuo pasirinkto terminio apdorojimo proceso. Kuo aukštesnė gesinimo temperatūra, tuo ryškesnis senėjimą stiprinantis poveikis. Tačiau gesinimas virš transformacijos temperatūros sukels trapumą dėl pernelyg stambių grūdų. Dviejų fazių titano lydiniams, kurių koncentracija mažesnė, galima naudoti aukštesnės temperatūros gesinimą, kad būtų gauta daugiau martensito, o dvifazių titano lydinių, kurių koncentracija didesnė, gesinimas žemesnėje temperatūroje gali būti naudojamas metastabiliesnei fazei gauti. , kad išgautumėte maksimalų laiką efektyvų stiprinimo efektą. Aušinimo metodas paprastai yra aušinimas vandeniu arba alyvos aušinimas, o gesinimo procesas turi būti greitas, kad fazė nesuirtų perdavimo proceso metu ir sumažintų senėjimą stiprinantį poveikį. Senėjimo temperatūra ir laikas turėtų būti parenkami remiantis geriausiomis visapusiškomis savybėmis. Paprastai + titano lydinio senėjimo temperatūra yra 500–600 laipsnių, o senėjimo laikas yra 4–12 valandų; o titano lydinio senėjimo temperatūra yra 450–550 laipsnių. , laikas 8 ~ 24h, aušinimo būdas yra aušinimas oru.