Dylanwad y Broses Gofannu ar Ficrostrwythur a Phriodweddau Bariau Titaniwm
Bar titaniwm gradd 5deunyddiau gofannu yn bennaf titaniwm pur a aloion titaniwm gyda gwahanol gydrannau. Mae cyflwr gwreiddiol y deunydd yn cynnwys gwiail titaniwm, ingotau, powdrau metel a metelau hylif. Gelwir cymhareb arwynebedd trawsdoriadol y metel cyn anffurfio i'r ardal drawsdoriadol ar ôl dadffurfiad yn gymhareb ffugio. Mae gan ddetholiad cywir o gymhareb ffugio, tymheredd gwresogi rhesymol ac amser dal, tymheredd ffugio cychwynnol rhesymol a thymheredd ffugio terfynol, swm dadffurfiad rhesymol a chyflymder dadffurfiad berthynas wych â gwella ansawdd y cynnyrch a lleihau cost. Yn gyffredinol, defnyddir bariau crwn neu sgwâr fel bylchau ar gyfer gofaniadau bach a chanolig. Mae strwythur grawn a phriodweddau mecanyddol y bar yn unffurf ac yn dda, mae'r siâp a'r maint yn gywir, mae ansawdd yr wyneb yn dda, ac mae'n gyfleus trefnu cynhyrchiad màs. Cyn belled â bod y tymheredd gwresogi a'r amodau dadffurfiad yn cael eu rheoli'n rhesymol, gellir ffugio gofaniadau â pherfformiad rhagorol heb anffurfiad ffugio mawr. Ar awyrennau, defnyddir aloion titaniwm yn bennaf i gynhyrchu prif gydrannau straen megis hytrawstiau, offer glanio, canolbwyntiau llafn gwthio a chymalau; ar beiriannau, defnyddir aloion titaniwm yn bennaf i gynhyrchu modrwyau addasydd, cefnogwyr olwyn, disgiau cywasgydd a llafnau, ac ati rhannau gwresogi.
Mae aloion titaniwm yn sensitif iawn i baramedrau proses ffugio. Bydd newidiadau mewn tymheredd ffugio, dadffurfiad, anffurfiad a chyfradd oeri yn achosi newidiadau ym microstrwythur a phriodweddau aloion titaniwm. Er mwyn rheoli microstrwythur a phriodweddau gofaniadau yn well, mae technolegau gofannu uwch fel gofannu marw poeth a gofannu isothermol wedi'u defnyddio'n helaeth wrth gynhyrchu aloion titaniwm yn y blynyddoedd diwethaf. Gan ddefnyddio dulliau gofannu confensiynol, a siarad yn gyffredinol, gall aloion titaniwm gael strwythurau equiaxed ar ôl gofannu, fel bod ganddynt siâp tymheredd ystafell uchel a chryfder. Mae'n darparu dull ymarferol ar gyfer datrys ffurfio gofaniadau trachywiredd mawr a chymhleth o wiail titaniwm. Defnyddiwyd y dull hwn yn helaeth wrth gynhyrchu gwiail titaniwm. Un o'r ffyrdd mwyaf effeithiol o wella hylifedd gwiail titaniwm a lleihau ymwrthedd anffurfiad yw cynyddu tymheredd cynhesu'r mowld. Mae meithrin marw isothermol a gofannu marw poeth wedi'u datblygu yn ystod yr 20 neu 30 mlynedd diwethaf gartref a thramor.
Sut i wella cynnyrch bar titaniwm Gradd 5, yn eu plith, gellir defnyddio'r dull ffugio marw caeedig i ffugio bariau titaniwm. Rhaid i'r gofannu marw caeedig gyfyngu'n llym ar gyfaint y gwag gwreiddiol, sy'n cymhlethu'r broses paratoi deunydd. Dylid ystyried a ddylid defnyddio gofannu marw caeedig o ddwy agwedd ar ymarferoldeb elw a phroses. Triniaeth wres dilynol a pheiriannu'r gwag terfynol yn unig. Y tymheredd ffugio a graddfa'r dadffurfiad yw'r ffactorau sylfaenol sy'n pennu strwythur a phriodweddau'r aloi. Mae triniaeth wres gwiail titaniwm yn wahanol i ddur, ac fel arfer defnyddir gofannu marw i gynhyrchu siapiau a meintiau sy'n agos at sgrap. Nid yw'n chwarae rhan bendant yn strwythur yr aloi. Felly, mae gan fanyleb proses cam olaf y gwialen titaniwm rôl arbennig o bwysig. Mae angen gwneud anffurfiad cyffredinol y gwag heb fod yn llai na 30%, ac nid yw'r tymheredd dadffurfiad yn fwy na'r tymheredd trawsnewid cam. Er mwyn cael cryfder a phlastigrwydd uchel ar yr un pryd, dylid dosbarthu'r tymheredd a'r dadffurfiad mor gyfartal â phosib trwy'r gwag sydd wedi'i ddadffurfio.
Ar ôl triniaeth wres recrystallization, nid yw bar titaniwm Gradd 5 ac unffurfiaeth perfformiad cystal â gofaniadau dur. Ym maes llif metel dwys, crisialau niwlog yw'r chwyddhad isel, ac mae'r chwyddhad uchel yn grisialau mân equiaxed; yn yr ardal anodd ei dadffurfio, oherwydd y swm bach o anffurfiad neu ddim dadffurfiad, mae'r strwythur yn aml yn cadw'r cyflwr cyn anffurfio. Felly, pan fydd marw yn ffugio rhai rhannau gwialen titaniwm pwysig (fel disgiau cywasgydd, llafnau, ac ati), yn ogystal â rheoli'r tymheredd dadffurfiad islaw TB a lefel anffurfiad priodol, mae'n bwysig iawn rheoli strwythur y gwag gwreiddiol. Fel arall, bydd y strwythur grawn bras neu rai diffygion yn cael eu hetifeddu i'r gofannu, ac ni ellir dileu'r driniaeth wres ddilynol, a fydd yn arwain at sgrapio'r gofannu.
Yn yr ardal anffurfiannau miniog lle mae'r effaith thermol wedi'i grynhoi'n lleol, wrth greu gofaniadau gwialen titaniwm gyda siapiau cymhleth ar y morthwyl. Hyd yn oed os yw'r tymheredd gwresogi yn cael ei reoli'n llym, efallai y bydd tymheredd y metel yn dal i fod yn uwch na TB yr aloi. Er enghraifft, pan fo gwialen titaniwm yn wag gyda chroestoriad siâp I wedi'i ffugio'n marw, mae'r morthwyl yn rhy drwm, ac mae'r tymheredd lleol yn y canol (ardal we) oherwydd effaith anffurfiad effaith thermol. Mae'r ymyl yn uchel yn lleol o tua 100 gradd. Yn ogystal, yn y rhanbarth anodd ei ddadffurfio a'r rhanbarth sydd â lefel anffurfio critigol, mae strwythur graen bras gyda phlastigrwydd a gwydnwch cymharol isel yn hawdd i'w ffurfio yn ystod y broses wresogi ar ôl gofannu marw. Felly, mae priodweddau mecanyddol gofaniadau â siapiau cymhleth ar y morthwyl yn aml yn ansefydlog iawn. Fodd bynnag, bydd yn arwain at gynnydd sydyn mewn ymwrthedd anffurfiannau, er y gall lleihau'r tymheredd ffugio gwresogi ddileu'r risg o orgynhesu lleol y gwag. Mae traul cynyddol ar offer a defnydd pŵer yn golygu bod angen defnyddio offer mwy pwerus. Yn ystod gofannu marw agored, mae'r golled burr yn cyfrif am 15%-20% o'r pwysau gwag. Mae gwastraff technolegol y rhan clampio (os oes rhaid gadael y rhan hon yn unol â'r amodau gofannu marw) yn cyfrif am 10% o'r pwysau gwag. Mae colled cymharol y metel burr fel arfer gyda'r gwag. Ar gyfer rhai gofaniadau â strwythur anghymesur, gwahaniaeth mawr mewn ardal drawsdoriadol, a gofaniadau rhannol sy'n anodd eu llenwi, gall y defnydd burr fod mor uchel â 50%. Er nad oes unrhyw golled burr mewn gofannu marw caeedig, mae'r broses gwneud wag yn gymhleth a bydd rhigolau offer pontio lluosog yn ddi-os yn cynyddu costau ategol.
