Короткий вступ до методів охолодження для кування титанового сплаву

Кування може руйнувати грубі-литі зерна титанового сплаву, ущільнювати мікроструктуру та покращувати механічні властивості. Після-охолодження після кування безпосередньо впливає на мікроструктуру, залишкову напругу та загальну продуктивність поковок.Титанові сплави мають низьку теплопровідність і високу чутливість до фазового перетворення; Швидкість охолодження змінює морфологію та фази, а також розмір зерна, тим самим впливаючи на міцність, ударну в'язкість і термін служби поковок.

 

 

1.Означення

Після остаточного кування поковки поміщаються в навколишнє повітря та розсіюють тепло за допомогою природної конвекції та теплового випромінювання зі швидкістю охолодження від 5 до 10 градусів / хв. Це найбільш фундаментальний і широко поширений метод охолодження.

 

2. Переваги

Не вимагає спеціального обладнання або додаткового споживання енергії, проста експлуатація; ніжне охолодження призводить до невеликої внутрішньої-зовнішньої різниці температур поковок, низького термічного та структурного напруження, мінімальної тенденції до розтріскування та деформації, сприятливого зняття залишкової напруги та чудової стабільності розмірів; однорідна бімодальна мікроструктура може бути отримана з хорошою пластичністю та характеристиками втоми.

 

3. Обмеження

Низька швидкість охолодження легко спричиняє ріст зерна, що не може досягти зміцнення зернистості, тому його не можна застосувати до компонентів із високоякісних-титанових сплавів, які потребують над-високої міцності та твердості.

 

4. Застосування

Традиційні титанові сплави, такі як Gr5 і Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V; великогабаритні конструктивно складні звичайні поковки з помірними вимогами до міцності та високим пріоритетом стабільності розмірів.

 

 

1.Характеристика

Покращена версія природного повітряного охолодження. Орієнтована подача повітря через обладнання покращує теплообмін, забезпечуючи регульовану швидкість охолодження між природним повітряним охолодженням і рідинним гартуванням. У порівнянні з природним повітряним охолодженням, це забезпечує швидше та більш рівномірне розсіювання тепла без впливу температури навколишнього середовища.

 

2. Переваги

Помірно очищає зерна та оптимізує фазову мікроструктуру для підвищення міцності та міцності поковок; помірний градієнт температури забезпечує контрольовану залишкову напругу та низький ризик розтріскування; низька вартість і гнучке функціонування, підходить для масового виробництва.

 

3. Застосування

Ковані-титанові сплави середнього класу з вищими вимогами до продуктивності, ніж деталі з-повітряним{1}}охолодженням, але не потребують над-високої міцності, здебільшого використовуються для вторинних{3}}несучих навантажень компонентів авіації та високоякісних-деталей цивільного обладнання.

 

 

1.Характеристика

Швидкий інтенсивний процес охолодження. Високотемпературні поковки занурюють у охолоджуюче середовище, зокрема воду, гартівну олію та розчини полімерів, для різкого зниження температури, причому швидкість охолодження значно перевищує швидкість охолодження повітрям. Загартування у воді забезпечує найшвидшу швидкість охолодження, тоді як загартування в маслі та загартування полімерним розчином мають більш м’які швидкості охолодження та менший ризик стресу.

 

2. Переваги

Підвищений ступінь переохолодження подрібнює зерна, сприяє формуванню тонкошаруватої структури, що складається з пластинчастої фази та вторинної фази, значно підвищує міцність, твердість і зносостійкість; загартування водою дає змогу високо{0}}титановим сплавам досягти оптимальних-комнатних властивостей розтягування.

 

3.Недоліки

Велика внутрішня-зовнішня різниця температур створює серйозні термічні та структурні напруги, які легко спричиняють розтріскування, деформацію та надмірну залишкову напругу; після-загартування та-термічна обробка для зняття напруги є обов’язковими.

 

4. Застосування

Високоміцні-титанові сплави, включаючи Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si та Ti-6,5Al-4,0Mo-4,0Zr; критичні несучі частини авіаційних двигунів, високоякісні зносостійкі основні компоненти з суворими вимогами до продуктивності.

 

 

1.Характеристика

Точний метод охолодження з над-низькою швидкістю охолодження. Після остаточного кування поковки поміщають у витримкові печі, ями для повільного охолодження або пристрої для збереження тепла у вакуумі для градієнтного повільного охолодження зі швидкістю, нижчою, ніж природне повітряне охолодження. Вакуумне повільне охолодження може додатково запобігти окисленню, щоб гарантувати якість поверхні та чистоту мікроструктури.

 

2. Переваги

Стабільна зміна температури створює рівномірне температурне поле всередині поковок, майже усуває напругу охолодження та уникає мікротріщин і нерівномірної мікроструктури; повністю зберігає пластичність матеріалу, міцність і стійкість до втоми з високою стабільністю мікроструктури, зменшуючи деформацію під час подальшої обробки та експлуатації.

 

3. Обмеження

Тривалий технологічний цикл, високе споживання енергії та низька ефективність виробництва.

 

4. Застосування

Високоточні-великі-розмірні поковки з титанового сплаву з високими вимогами до міцності, широко застосовуються в аерокосмічних точних основних компонентах, спеціальному військовому обладнанні та критичних конструкційних частинах-високої-температури та високого{3}}тиску.

 

 

1. Суть процесу

Регулюйте швидкість охолодження, щоб контролювати фазове перетворення та морфологію зерен, щоб відповідати вимогам до експлуатаційних характеристик компонентів.

 

2. Основні принципи

Повільне охолодження для чудової пластичності; примусове повітряне охолодження для збалансованої комплексної продуктивності; рідинне гарт для високої міцності; природне повітряне охолодження для загального масового виробництва.

 

3. Позиціонування кожного процесу

• Природне повітряне охолодження та примусове повітряне охолодження: підходить для традиційних-деталей масового виробництва, збалансовуючи вартість виробництва та стабільність розмірів;
• Загартування рідиною: реалізує зміцнення матеріалу та має відповідати-термічній обробці для зняття напруги;
• Повільне охолодження зі збереженням тепла: орієнтовано на високо-прецизійні компоненти для досягнення виняткової стабільності та міцності мікроструктури.
• Ключове виробництво: виберіть схеми охолодження та відповідні параметри на основі марки титанового сплаву, розміру поковки та умов експлуатації, щоб запобігти дефектам охолодження, а також спільно оптимізувати мікроструктуру, механічні властивості та точність розмірів поковок.

 

 

Ruihang, як безпосередній виробник титанової продукції, постачає сировину оптимальної якості для виробництва прецизійних компонентів. Якщо у вас є якісь потреби щодо покупки, зв’яжіться з нами електронною поштою:Sam.Rui@bjrh-titanium.com