Kaip pagrindinė metalinė medžiaga aukščiausios klasės{0}}gamybos sektoriuje,titano lydiniai dėl mažo tankio, didelio stiprumo, atsparumo korozijai ir puikaus biologinio suderinamumo yra plačiai naudojami kritinėse srityse, tokiose kaip aviacija, tikslūs medicinos prietaisai, naftos chemija ir aukščiausios klasės{0}} įranga. Titano lydinio kalimas yra pagrindinis profilių ir netaisyklingos formos kaltinių formavimo procesas, o kalimo po-kalimo aušinimo procesas yra svarbus veiksmas, lemiantis kaltinių mikrostruktūrą, mechanines savybes, matmenų tikslumą ir gamybos išeigą.
Aušinimo greičio ir aušinimo terpių skirtumai tiesiogiai veikia titano lydinio kaltinių kietumą, kietumą, vidinius įtempius ir paviršiaus būklę. Siekdama atsižvelgti į skirtingas medžiagų rūšis, pritaikymo scenarijus ir našumo reikalavimus, pramonė sukūrė penkis nusistovėjusius-standartuotus kalimo aušinimo procesus. Šiame straipsnyje pateikiama išsami kiekvieno aušinimo metodo principų, pranašumų, trūkumų ir taikomų scenarijų analizė, pateikiama techninė nuoroda titano lydinio kalimo gamybai.
I. Natūralus oro vėsinimas (vėsinimas natūraliu temperatūros mažėjimu)
Natūralus aušinimas yra pagrindinis ir plačiausiai naudojamas aušinimo būdas titano lydinio kalimo gamyboje. Pasibaigus kalimo procesui, kaltiniai dirbiniai dedami tiesiai į aplinkos-temperatūros oro aplinką, kur natūraliai vėsta dėl oro konvekcijos ir šiluminės spinduliuotės. Šis procesas nereikalauja papildomos įrangos ar energijos sąnaudų. Jį paprasta eksploatuoti, nereikalauja jokių sąnaudų ir nekelia jokios eksploatacinės rizikos, todėl tinka daugumai įprastų titano lydinio kaltinių, kuriems netaikomi griežti -stiprumo reikalavimai. Tačiau jo trūkumai yra vienodai akivaizdūs: aušinimo greitis yra lėtas, dėl to nedidelis temperatūros kritimas ir ilgas aušinimo ciklas. Dėl to jis labai linkęs sukelti netolygų grūdelių dydžio pasiskirstymą ruošinyje ir liekamuosius vidinius įtempius, kurie tam tikru mastu gali turėti įtakos bendram mechaniniam kaltinio stabilumui. Todėl šis metodas netinka didelio-tikslumo, didelės apkrovos{9}}pagrindinių komponentų gamybai.
II. Priverstinis oro aušinimas (greitasis oro aušinimas)
Priverstinis vėsinimas oru yra pagreitintos patalpos temperatūros{0}}vėsinimo procesas. Jis naudoja ventiliatorius ir kryptinio oro srauto įrangą, kad nuolat stumtų orą ant aukštos temperatūros kaltinių, pralaužtų statinį oro izoliacijos sluoksnį ir žymiai pagerintų šilumos išsklaidymo efektyvumą. Aušinimo greitis yra daug didesnis nei natūralaus oro aušinimo greitis. Tinkamai įgyvendintas priverstinio oro aušinimo procesas gali greitai išsklaidyti kalimo liekamąją šilumą, sutrumpinti gamybos ciklus, efektyviai sušvelninti šilumos kaupimąsi, subalansuoti vidinę ir išorinę temperatūrą, sumažinti liekamąjį šiluminį įtempį ir padidinti gaminio struktūrinį stabilumą. Proceso valdymui reikia tiksliai reguliuoti oro srauto greitį, pūtimo atstumą ir aušinimo trukmę. Per didelis aušinimo intensyvumas gali sukelti greitą titano lydinio paviršiaus aušinimą, dėl kurio gali atsirasti defektų, tokių kaip paviršiaus oksidacija, vietinis sukietėjimas ir per dideli temperatūrų skirtumai tarp vidinių ir išorinių mikrostruktūrų. Todėl norint sumažinti proceso riziką, parametrai turi būti standartizuoti ir koreguoti atsižvelgiant į kalimo storį ir konstrukcines specifikacijas.
III. Vandens gesinimas (itin{1}}greitas vandens gesinimas)
Vandens gesinimas yra greičiausias titano lydinio kaltinių stiprinimo procesas. Tai apima visišką aukštos-temperatūros kaltinių panardinimą į vandens terpę, panaudojant didelę vandens savitąją šiluminę talpą, kad būtų pasiektas itin -greitas aušinimas ir greitai užfiksuojama mikrostruktūra, susidariusi kalimo aukštoje temperatūroje{3}}. Titano lydinio kaltiniai, apdoroti grūdinimu vandeniu, pasižymi tankia grūdėtumo struktūra, žymiai padidintu stiprumu ir kietumu, todėl jie tinka pramoniniams slėginiams{5}}guoliams, kuriems reikalingas itin didelis mechaninis stiprumas ir atsparumas gniuždymui. Tačiau šis procesas turi labai mažą klaidų ribą. Greitas aušinimas sukuria didelį temperatūros gradientą tarp kaltinio vidaus ir išorės, o tai lengvai sukuria šalto susitraukimo įtempius, dėl kurių atsiranda kokybės problemų, tokių kaip deformacija, įtrūkimai ir trapumas. Todėl gesinimo vandeniu procesas tinka tik tam tikroms didelio-stiprumo titano lydinio rūšims, o įleidimo temperatūra ir aušinimo greitis turi būti griežtai kontroliuojami. Jis naudojamas tik specialių kaltinių gaminių gamybai pagal užsakymą ir netinka bendrai masinei gamybai.
IV. Aliejaus gesinimas (nuolatinė-temperatūra, švelnus aušinimas)
Gesinimas alyva yra vidutinio{0}}greito, švelnus aušinimo procesas, vykstantis tarp aušinimo oru ir vandens aušinimo. Jis naudoja specializuotą gesinimo alyvą kaip aušinimo terpę, kad atvėsintų kaltinį pastovios alyvos temperatūros aplinkoje. Lyginant su gesinimu vandeniu, alyvos gesinimas užtikrina švelnesnį ir vienodesnį aušinimo greitį, efektyviai pašalindamas greito aušinimo sukeltus įtrūkimus, deformaciją ir trapumą, taip maksimaliai išsaugodamas titano lydiniui būdingą kietumą. Be to, alyvos terpė izoliuoja ruošinį nuo oro, efektyviai sumažindama paviršiaus oksidaciją, lupimąsi ir spalvos pokyčius bei žymiai pagerindama gatavo produkto paviršiaus apdailą ir estetinę kokybę. Pagrindinis gamybos valdymo taškas yra pastovios alyvos temperatūros palaikymas. Per aukšta alyvos temperatūra gali sukelti aušinimo sutrikimus ir mikrostruktūrų suminkštėjimą, o per žema temperatūra gali sukelti netolygų aušinimą. Todėl gamybos metu turi būti naudojama kontroliuojama temperatūra{7}}, kad būtų užtikrintas pastovus visų produktų partijų veikimas. Šiuo metu tai yra pagrindinis vidutinės ir aukštos klasės titano lydinio konstrukcinių komponentų aušinimo procesas.
V. Vakuuminis aušinimas (aukšto{1}}grynumo tikslus aušinimas)
Vakuuminis aušinimas yra didelio-tikslumo procesas, pritaikytas aukščiausios klasės-tiksliam titano lydinio kaltiniams gaminiams, kurio metu aušinimas ir šilumos išsklaidymo procesas atliekamas tik sandarioje vakuuminėje kameroje. Deguonies -be priemaišų-vakuuminė aplinka visiškai pašalina oksidacijos, užteršimo ir paviršiaus taršos problemas, kylančias titano lydiniuose esant aukštai temperatūrai, taip maksimaliai išsaugodama medžiagos grynumą ir jai būdingas pranašesnes savybes. Tuo pačiu metu vakuuminis aušinimas užtikrina stabilų šilumos perdavimo efektyvumą, vienodą aušinimą ir itin aukštą mikrostruktūros konsistenciją. Gautuose kaltiniuose nėra oksido sluoksnių, jie pasižymi dideliu tikslumu ir stabiliai veikia, todėl tai yra pagrindinis titano kaltinių aušinimo procesas aukščiausios klasės{7}} srityse, pvz., aviacijos ir implantuojamų medicinos prietaisų. Vieninteliai šio proceso apribojimai yra didelės investicijų į įrangą sąnaudos, sudėtingos veiklos procedūros ir palyginti mažas gamybos efektyvumas. Jis visų pirma naudojamas didelės-vertės-pridėtinės vertės tiksliųjų kaltinių gaminių gamyboje ir netinka didelio masto masinei įprastų, žemos{13}}titano komponentų gamybai.
Santrauka
Apibendrinant galima pasakyti, kad titano lydinio kalimui nėra universalaus „vieno dydžio-visiems tinkančio- aušinimo proceso. Norint subalansuoti išlaidas ir efektyvumą, paprastiems civiliniams kaltiniams gaminiams tinkamiausias yra natūralus aušinimas arba priverstinis oro aušinimas; didelio-stiprumo pramoniniams komponentams gesinimas vandeniu arba alyva yra tinkamas kietumui ir kietumui subalansuoti; o aukšto- tikslumo kaltiniams aviacijos ir medicinos srityse turi būti naudojamas vakuuminis aušinimas, kad būtų užtikrintas medžiagos grynumas ir didelis{6}} tikslumas. Tikslus aušinimo proceso suderinimas yra esminis veiksnys siekiant išvengti titano lydinio kaltinių -defektų, pvz., įtrūkimų, deformacijos, oksidacijos ir mikrostruktūros nehomogeniškumo-, kartu stabilizuojant mechanines savybes ir gerinant gatavo produkto kokybę. Tai taip pat yra pagrindinis techninis reikalavimas preciziniam titano lydinio kalimui gaminti.
El-paštas:garychen3215@hotmail.com
Adresas: Nr.35, Baoti g., Baoji miestas, Shaanxi provincija, Kinija
Susisiekite: p. Gary Chen
Telefonas: +86-917-8883215
Mobilusis / WhatsApp: +86 13092900605
