Gyakorlati megoldások a felületi oxidáció problémájára titánötvözet kovácsolásoknál

A felületi oxidáció komoly fejtörést okoz a titánötvözetből készült kovácsolt anyagok gyártása során,{0}}ez nemcsak csökkenti a fémfelhasználást, hanem növelheti a termékköltségeket is. Hogyan minimalizálhatjuk vagy akár meg is szüntethetjük a titánötvözetből készült kovácsolt anyagok oxidációját a melegítési folyamat során? Ma számos kísérletileg bizonyított hatékony stratégiát osztunk meg, amelyek segítenek leküzdeni ezt a termelési akadályt.

Először is értse meg a kísérleti hátteret: ezek az anyagok és módszerek alapvetőek.

A vizsgálat során BT3-1 titánötvözet extrudált tuskót használtak a kísérletekhez. A kovácsolás előtt a tuskó felületét olyan simára kezelték, mint újkorában, majd elektromos kemencében 950-980 fokra hevítették. Ezzel egyidejűleg BT20 és OT4-1 ötvözetből készült lemezeket, valamint ПT7M ötvözetből készült csöveket használtak az összehasonlításra. Az összes mintát és az extrudált tuskót egyidejűleg melegítettük. Végül a könyököket, pólókat és kereszteket sikeresen extrudálták BT3-1 ötvözet felhasználásával, ami szilárd kísérleti alapot biztosított a későbbi kutatásokhoz.

1. stratégia: Elő-oxidációs kezelés, "láthatatlan védőréteg" hozzáadása a tuskóhoz.

Tudtad? Óriási a különbség az elő-oxidációs kezelés és a nem{1}}előoxidációs kezelés között:

• Az oxidálatlan tuskó felülete hal{0}}pikkelyes szerkezetű, tapintásra érdesnek és egyenetlennek érzi magát;

• Az előoxidált tuskó sima és sík felületű, mintha gondosan polírozták volna.

Ami még jobb, hogy a nyersdarab felületén lévő üvegzománc-bevonat különösen könnyen eltávolítható az -előoxidációs kezelés után, így sok gondot megkímél a későbbi feldolgozás során. Ez a lépés egyszerűnek tűnik, de javíthatja a felület minőségét és egyben segítheti a bevonatkezelést, ami egyszerűen "két legyet megöl egy csapásra".

2. stratégia: A felületkezelés optimalizálása a kovácsolt termékek „plaszticitásának” fokozása érdekében.

A felületi réteg állapota (például oxidációs kezelés, elnyeli-e a gázt) jelentősen befolyásolja a kovácsolt anyagok mechanikai tulajdonságait, különösen plaszticitását. Szeretné javítani a plaszticitást? Ez a két módszer személyesen tesztelt és hatékonynak bizonyult:

• Homokfúvás:Egyszerű és közvetlen, jelentősen javíthatja a tuskó plaszticitását, és tartósabbá teheti a kovácsolást;

• Kombinált ütés:Elő-oxidáció + üvegzománc bevonat: Először az elő-oxidációs kezelést hajtják végre, majd egy üvegzománc bevonatréteget, amely tovább optimalizálhatja a felület plaszticitását és megfelel a különböző forgatókönyvek teljesítménykövetelményeinek.

3. stratégia: Válassza ki a megfelelő fűtési módszert az oxidáció csökkentésére a forrásnál
A hevítés kritikus lépés a titánötvözet kovácsolások gyártásánál, és a megfelelő módszer megválasztásával alapvetően csökkenthető a felületi oxidáció kockázata.
Hagyományos elektromos kemencefűtéshez:kulcsfontosságú a hőmérséklet és az idő szabályozása.
Ha hagyományos elektromos kemencét használnak fűtésre, amíg a hőmérséklet nem haladja meg az allotróp átalakulási hőmérsékletet és a tartási idő kevesebb, mint 1 óra, a tuskó felülete általában nem vesz fel jelentős gázt. Az ezt követő hagyományos homokfúvás könnyen eltávolíthatja a maradék gázt{2}}elnyelő réteget, ami viszonylag egyszerűvé teszi a folyamatot.
 

Pszeudo-folyékony réteg felmelegítése laza anyagokban: a hatékonyság „felháborítóan” magas.
Ez egy nagyon ígéretes fűtési módszer, amely drámai módon növelheti a hőcsere hatékonyságát a részecskék, gázok és a tuskófelületek között. A kísérletek azt mutatják, hogy hőátadási hatásfoka 1,5 nagyságrenddel nagyobb, mint a kényszerkonvekciós kemencéké, és majdnem olyan gyors, mint az olvadt sókemencéké!
Milyen előnyei vannak a gyorsabb fűtésnek? A rövidebb hevítési idő azt jelenti, hogy a tuskó kevésbé van kitéve magas hőmérsékletnek, így természetesen csökken a felületi oxidáció esélye. Ugyanakkor a gyorsabb és egyenletesebb fűtés javítja a termelés hatékonyságát és a termékminőséget – háromszoros győzelem!