مقدمه ای کوتاه بر روش های خنک کننده برای آهنگری آلیاژ تیتانیوم

آهنگری می‌تواند به‌عنوان{0}}دانه‌های ریخته‌شده آلیاژ تیتانیوم درشت شکسته شود، ریزساختار را متراکم کند و خواص مکانیکی را بهبود بخشد. خنک کننده پس از آهنگری تأثیر مستقیمی بر ریزساختار، تنش پسماند و عملکرد کلی آهنگری دارد.آلیاژهای تیتانیوم ویژگی هدایت حرارتی ضعیف و حساسیت تبدیل فاز بالا. سرعت سرد شدن مورفولوژی و فازها و همچنین اندازه دانه را تغییر می دهد و در نتیجه بر استحکام، چقرمگی و عمر مفید آهنگری تأثیر می گذارد.

 

 

1-تعریف

پس از آهنگری نهایی، آهنگری‌ها در هوای محیط قرار می‌گیرند و گرما را از طریق همرفت طبیعی و تشعشع حرارتی با سرعت خنک‌کنندگی از 5 تا 10 درجه در دقیقه پخش می‌کنند. این اساسی ترین و رایج ترین روش خنک سازی است.

 

2. مزایا

بدون نیاز به تجهیزات خاص یا مصرف انرژی اضافی، عملیات ساده. خنک کننده ملایم منجر به اختلاف دمای داخلی کوچک-خارجی آهنگری، تنش حرارتی و ساختاری کم، کمترین ترک خوردگی و تمایل به تغییر شکل، کاهش تنش پسماند مطلوب و پایداری ابعادی عالی می‌شود. یک ریزساختار دووجهی یکنواخت را می توان با انعطاف پذیری و عملکرد خستگی خوب به دست آورد.

 

3-محدودیت ها

سرعت سرد شدن پایین به راحتی باعث رشد دانه می شود که نمی تواند به تقویت دانه دست یابد، بنابراین برای اجزای آلیاژ تیتانیوم{0}بالا که به استحکام و سختی فوق العاده-نیاز دارند، قابل اعمال نیست.

 

4. کاربرد

آلیاژهای تیتانیوم معمولی مانند Gr5 و Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V. آهنگرهای معمولی با اندازه بزرگ و ساختاری پیچیده با نیازهای مقاومتی متوسط ​​و اولویت بالا در پایداری ابعادی.

 

 

1. خصوصیات

نسخه بهبود یافته خنک کننده هوای طبیعی. تامین هوای جهت دار از طریق تجهیزات، تبادل گرما را افزایش می دهد و نرخ خنک کننده قابل تنظیمی را بین خنک کننده هوای طبیعی و خاموش کردن مایع ارائه می دهد. در مقایسه با خنک کننده هوای طبیعی، اتلاف حرارت سریعتر و یکنواخت تری را بدون تداخل دمای محیط به دست می آورد.

 

2. مزایا

به طور متوسط ​​دانه ها را پالایش می کند و ریزساختار فاز را برای افزایش استحکام و چقرمگی آهنگری بهینه می کند. گرادیان دمایی متوسط ​​تنش پسماند قابل کنترل و خطر ترک خوردگی کم را تضمین می کند. هزینه کم و عملکرد انعطاف پذیر، مناسب برای تولید انبوه.

 

3. کاربرد

آهنگرهای آلیاژ تیتانیوم متوسط-با الزامات عملکردی بالاتر نسبت به قطعات-خنک شونده با هوا، اما بدون نیاز به مقاومت فوق‌العاده-، که بیشتر برای اجزای بار ثانویه-در حمل و نقل هوایی و قطعات تجهیزات عمرانی پیشرفته{4} استفاده می‌شود.

 

 

1. خصوصیات

یک فرآیند خنک کننده سریع و فشرده آهنگرهای با دمای بالا در محیط های خنک کننده از جمله آب، روغن خاموش کننده و محلول های پلیمری برای افت شدید دما غوطه ور می شوند، با سرعت خنک کنندگی بسیار بیشتر از خنک کننده هوا. کوئنچ با آب سریع ترین سرعت خنک کننده را ارائه می دهد، در حالی که کوئنچ روغن و خاموش کردن محلول پلیمری دارای سرعت خنک کننده ملایم تر و خطرات استرس کمتری هستند.

 

2. مزایا

افزایش درجه فوق خنک کننده دانه ها را تصفیه می کند، تشکیل ساختارهای لایه ای ظریف متشکل از فاز لایه ای و فاز ثانویه را تقویت می کند و به طور قابل توجهی استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد. خاموش کردن آب آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا را قادر می‌سازد تا ویژگی‌های کششی بهینه اتاق را{1}}در دمای هوا بدست آورند.

 

3. معایب

اختلاف دمای داخلی{0}خارجی زیاد، تنش حرارتی و ساختاری شدیدی ایجاد می‌کند که به راحتی باعث ایجاد ترک، تغییر شکل و تنش پسماند بیش از حد می‌شود. عملیات حرارتی تسکین پس از-خفه کردن و استرس-اجباری است.

 

4. کاربرد

آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا از جمله Ti-6.5Al-3.5Mo{10}}1.5Zr-0.3Si و Ti-6.5Al-4.0Mo-4.0Zr. قطعات باربر حیاتی موتورهای هوا، اجزای اصلی مقاوم در برابر سایش با الزامات عملکرد سختگیرانه.

 

 

1. خصوصیات

یک روش خنک‌سازی دقیق با سرعت خنک‌سازی فوق‌العاده-کم. پس از آهنگری نهایی، آهنگرها در کوره‌های نگهدارنده، چاله‌های خنک‌کننده آهسته یا دستگاه‌های حفظ حرارت خلاء برای خنک‌سازی آهسته گرادیان با سرعت کمتر از خنک‌کننده هوای طبیعی قرار می‌گیرند. خنک کننده آهسته خلاء می تواند از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری کند تا کیفیت سطح و خلوص ریزساختار را تضمین کند.

 

2. مزایا

تغییر دمای پایدار باعث ایجاد میدان دمایی یکنواخت در فورجینگ ها می شود، تقریباً تنش خنک کننده را حذف می کند و از ریزترک ها و ریزساختار ناهموار جلوگیری می کند. به طور کامل انعطاف پذیری مواد، چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی را با پایداری ریزساختار قوی حفظ می کند و تغییر شکل را در حین ماشینکاری و سرویس بعدی کاهش می دهد.

 

3-محدودیت ها

چرخه فرآیند طولانی، مصرف انرژی بالا و راندمان تولید پایین.

 

4. کاربرد

آهنگرهای آلیاژ تیتانیوم با دقت-بالا،-در اندازه بزرگ با الزامات چقرمگی بالا، به طور گسترده در اجزای هسته دقیق هوافضا، تجهیزات نظامی ویژه و بخش‌های ساختاری بحرانی-دما و فشار بالا-استفاده می‌شود.

 

 

1. Process Essence

تنظیم نرخ خنک کننده برای کنترل تبدیل فاز و مورفولوژی دانه، به طوری که نیازهای عملکرد خدمات اجزا را برآورده کند.

 

2.اصول اصلی

خنک کننده آهسته برای انعطاف پذیری برتر؛ خنک کننده هوای اجباری برای عملکرد جامع متعادل؛ خاموش کردن مایع برای استحکام بالا؛ خنک کننده هوای طبیعی برای تولید انبوه عمومی

 

3. تعیین موقعیت هر فرآیند

• خنک کننده طبیعی هوا و خنک کننده هوای اجباری: مناسب برای قطعات معمولی-تولید شده انبوه، متعادل کردن هزینه تولید و ثبات ابعادی.
• کوئنچ مایع: باعث تقویت مواد می شود و باید با عملیات حرارتی تسکین دهنده تنش تطبیق داده شود.
• خنک‌سازی آهسته با حفظ حرارت: اجزای{0}دقیق بالا را هدف قرار می‌دهد تا پایداری و چقرمگی فوق‌العاده ریزساختار را به دست آورد.
• تولید کلید: طرح‌های خنک‌کننده و پارامترهای مربوطه را بر اساس درجه آلیاژ تیتانیوم، اندازه آهنگری و شرایط سرویس برای جلوگیری از نقص خنک‌کننده انتخاب کنید، و به طور مشترک ریزساختار، خواص مکانیکی و دقت ابعادی آهنگری‌ها را بهینه کنید.

 

 

Ruihang، به عنوان تولید کننده مستقیم محصولات تیتانیوم، مواد اولیه با کیفیت مطلوب را برای تولید قطعات دقیق شما تامین می کند. اگر نیازی به خرید دارید، لطفاً از طریق ایمیل با ما تماس بگیرید:Sam.Rui@bjrh-titanium.com