Да ли знате познавање процеса термичке обраде титанијума и легура титанијума? - Блог

Топлотна обрада одтитанијум и легуре титанијумаје кључни процес за контролу њихове микроструктуре и својстава. Пошто титан на високим температурама лако реагује са кисеоником, азотом и водоником и пролази кроз фазну трансформацију (⇌, са температуром трансформације од приближно 882 степена), његова топлотна обрада представља различите изазове.

Процеси примарне топлотне обраде:

1. Жарење

Најчешће коришћени; циљеви: ублажавање напрезања, омекшавање, микроструктурна стабилизација и побољшана дуктилност.

1) жарење-за ублажавање напона: 450–650 степени, 1–4 сата, све легуре титанијума. Елиминише заостала напрезања од машинске обраде/заваривања; не долази до фазне трансформације

2) Рекристализационо жарење: 680–800 степени (за + легуре испод Т); након хладног рада; за ублажавање радног очвршћавања и враћање дуктилности

3) Двоструко жарење: Висока-степена + ниска-степена температура (нпр. Гр5: 950 степени /2 х ваздушно хлађење + 530 степен /4 х ваздушно хлађење); + легура; Рафинира микроструктуру, побољшавајући отпорност на пузање и отпорност на лом

4) Изотермно жарење: Након загревања, материјал се брзо хлади на температуру испод Т и тамо се држи; + легура ; ради добијања уједначеније микроструктуре и смањења унутрашњих напона

5) жарење (трансформација): изнад Т (нпр. Гр5: 1050 степени), ваздушно{5}}хлађено или пећи-хлађено + легура; производи Видманстаттен структуру (кошара-узорак ткања), побољшава жилавост лома и смањује брзину ширења прслине од замора

2. Третман раствором и старење (СТА)

Метода примарног ојачања, погодна за + и метастабилне легуре.

Принцип: После третмана раствором на високим{0}}температурама, легура се брзо хлади (гашење водом/уљем), хватајући -стабилизујуће елементе у презасићене ' (мартензит) или метастабилне . Током старења се таложе фине, равномерно распоређене фазе или интерметална једињења.

3. Хемијска топлотна обрада (површинско очвршћавање)

Дифузија кисеоника: Повећава површинску тврдоћу и отпорност на хабање

Нитрирање: Формира ТиН очврсни слој

Дифузија бора: Изузетно велика тврдоћа, али велика крхкост

Ионска имплантација: Побољшава површинско хабање и отпорност на корозију

Хемијска топлотна обрада титанијума мора да се обави у вакууму или заштитној атмосфери да би се спречило стварање површинског контаминационог слоја (-слој кртости).

Кључни контролни фактори у топлотној обради

1. Загревање атмосфере и превенција контаминације

Титанијум се понаша као "хемијска звер" на високим температурама:

>400 степени: значајна апсорпција кисеоника, формирајући тврд и крхак слој (случај/-случај)

>500 степени: Значајна апсорпција азота

>300 степени: Апсорпција водоника доводи до кртости водоника

Мере:

Вакумска топлотна обрада (ниво вакуума мањи или једнак 10⁻³ Па; за више температуре, мањи или једнак 10⁻⁴ Па)

Заштита инертног гаса (аргон-високе чистоће; обезбедите тачку росе < -50 степени)

Заштита премаза (нпр. специјализовани премази против -оксидације као што је Брицоат)

Кисељење ради уклањања -слоја кртости (мешовита киселина ХФ + ХНО₃)

2. Контрола температуре: прецизна контрола Т

Температура третмана раствора за + легуре мора бити испод Т (обично 30–80 степени ниже); у супротном, зрна ће брзо расти, формирајући грубу Видманстаттен структуру, што ће довести до „ломљивости“.

Т варира у зависности од састава: приближно 995 степени за ТЦ4 и 1000 степени за ТЦ11; прилагођавања се морају извршити на основу специфичног састава.

3. Стопа хлађења

Жарење: обично ваздушно{0}}хлађено или у пећи{1}}хлађено

Третман раствором: гашење водом (да би се спречило -фазно распадање и постигла презасићена микроструктура)

Када{0}}дебљина попречног пресека прелази 25 мм, брзина хлађења у језгру може бити недовољна; мора се узети у обзир очвршћавање при гашењу

Grade 2 ASTM B337 Titanium tubing made in China Gr6 Titanium Bars manufacturers