Karštas BT9 titano strypo išspaudimas ir mažo padidinimo balto šviesaus bloko apdorojimas
Karšto titano lydinio strypų ekstruzijos būdu milteliai išspaudžiami aukštesnėje temperatūroje, kad būtų pasiektas visiškas gaminio tankis. Karšto ekstruzijos metodas gali tiksliai kontroliuoti medžiagos sudėtį ir vidinę lydinio struktūrą. Karšto ekstruzijos metodą galima suskirstyti į dvi formas: apvyniotą karšto ekstruzijos metodą ir neapvyniotą karšto ekstruzijos metodą.
Aktyviojo metalo titano ir titano lydinio milteliams, siekiant išvengti gaminio oksidacijos, dažnai naudojamas kapsuliavimo karšto ekstruzijos metodas. Šiuo metu pirmiausia paruošiamas maišelis, o milteliai arba žalias kompaktas dedamas į maišelį. Po išankstinio ekstrahavimo ir sandarinimo jis dedamas į ekstruderį karštam išspaudimui.
Šiuo metu naudojama dengiamoji medžiaga turi turėti gerą termoplastiškumą, nesudaryti tvirto metalo su klojamąja medžiaga, lengvai nulupama po karšto ekstruzijos, patogus šaltinis ir maža kaina. Dažniausiai naudojami švelnaus plieno arba nerūdijančio plieno lakštai.
Pirmasis titano lydinio strypų karštojo ekstruzijos procesas yra formavimo, sukepinimo ir terminio apdorojimo derinys, siekiant tiesiogiai gauti geresnes mechanines savybes turinčius deimantinius gaminius.
Antrasis procesas yra titano ir titano lydinio miltelių formavimas. Po sukepinimo paruoštas sukepintas ruošinys karštai išspaudžiamas (Ti-32Mo lydiniui, temperatūra 1000-1100 laipsnis), kad išgautų geriausias titano lydinio gaminių savybes. Ekstruzijos santykio įtaka titano medžiagų savybėms. Kaip matyti iš lentelės, galima gauti titano medžiagų, kurių teorinis tankis yra 98,6 %-99,1 %.
Trečiasis titano lydinio strypų procesas yra užpildytų ruošinių ekstruzijos procesas, kuris yra svarbus metodas, kurį galima naudoti gaminant sudėtingo skerspjūvio gaminius. Procesas apima: korpuso ertmės paruošimą ir ertmės dydžio nustatymą pagal reikiamą galutinio produkto dydį ir ekstruzijos koeficientą; korpuso surinkimas. Įdėkite miltelius į ertmę ir stipriai suplakite vibruodami; evakuoti, ištuštinti ir užsandarinti maišą; ekstruzija tam tikroje temperatūroje ir ekstruzijos santykiu; nulupkite maišelį.
Mažo padidinimo balto šviesaus BT9 titano strypo bloko apdorojimo metodas
Faktinėje gamyboje ultragarso defektų aptikimo metu tam tikroje BT9 titano lydinio strypų partijoje nerasta jokių anomalijų. Tačiau mažo didinimo apžiūros metu strypo centre buvo rastas baltas ryškus blokas. Tyrėjai naudojo metalografinį aptikimą ir energijos spektro analizę, kad ištirtų baltų ryškių blokų susidarymo priežastis, kurios turės tam tikrą pagrindinį vaidmenį vėliau gaminant titano lydinio gaminius.
Bandyme naudojama medžiaga yra Φ750 mm luitas, tris kartus išlydytas vakuuminėmis eksploatacinėmis medžiagomis. Po dviejų nukrypimų ir dviejų fazių zonos brėžinių, Φ230 mm strypas buvo gautas vienu sutrikdymu ir keliais ugnies piešiniais + fazės zonoje. Strypai buvo dvigubai atkaitinti terminiu būdu pagal standartinius reikalavimus. Nupoliruoti strypai buvo patikrinti ultragarsu ir jokių nukrypimų nerasta. Kai strypas buvo paimtas mažo didinimo patikrinimui, buvo nustatyta, kad ant mažo didinimo mėginio atsirado ryškios sidabrinės dėmės. Kai ta pati juostos padėtis buvo nuolat imama ir tikrinama mažu padidinimu, toje pačioje dalyje vis dar buvo baltų ryškių dėmių, o tai rodo, kad baltos ryškios dėmės buvo tęstinumo defektai. Siekiant išanalizuoti balto blizgančio bloko atsiradimo priežastį, iš balto blizgančio bloko buvo paruoštas mėginys, atliktas metalografinis tyrimas ir mikrokomponentų analizė atitinkamai metalografiniu mikroskopu, skenuojančiu elektroniniu mikroskopu ir energijos spektrometru; tuo pačiu metu, naudojant mažo didinimo mėginį su baltu blizgančiu bloku, imant mėginius iš balto šviesaus bloko ir šalia jo, kad būtų atliktas tempimo kambario temperatūros bandymas, siekiant išanalizuoti balto šviesaus bloko įtaką titano strypų tempimo savybėms kambario temperatūroje. Rezultatai parodė, kad:
(1) Atlikus didelio padidinimo patikrinimą, buvo nustatyta, kad fazės kiekis baltame šviesiame bloke yra žymiai mažesnis nei fazės kiekis, o tarp balto šviesaus bloko ir matricos nėra aiškios ribos. Todėl galima nustatyti, kad baltas ryškus blokas atsirado dėl komponentų segregacijos. Tolesnė energijos spektro analizė parodė, kad Al, Mo, Zr ir Si lydinio elementų kiekis baltame šviesiame bloke buvo žymiai mažesnis nei matricos kiekis, o Ti kiekis buvo žymiai didesnis nei matricos kiekis. Todėl galima nustatyti, kad baltą šviesų bloką sukelia Al, Mo, Zr ir Si lydinio elementų atskyrimas. Tai segregacija, kurioje gausu titano, ir yra metalurgijos defektas.
(2) Kartu su reiškiniu, kad segregacija turi tam tikrą gylį, galima nustatyti, kad atskyrimą sukelia netolygus maišymasis. Kadangi vakuuminis lydymosi procesas yra regioninis lydymasis, lydymasis ir kietėjimas vyksta tuo pačiu metu, o lydymosi homogenizacijos efektas yra santykinai prastas. Todėl, jei žaliavos sumaišomos netolygiai, luito sudėtis po lydymo gali būti netolygi ir dėl to gali atsirasti segregacija.
