טכנולוגיית חישול למות של מוט טיטניום ומוט מסגסוגת טיטניום

Oct 09, 2024

בגלל הלחץ הגבוה, החיים של מוטות טיטניום מצטמצמים. לכן, כאשר משתמשים בחישול תבנית סגורה לזיוף מוטות טיטניום, יש להגביל בהחלט את נפח הריק המקורי, מה שמקשה על תהליך הכנת החומר. יש לשקול האם להשתמש בחישול תבנית סגור מנקודות מבט של עניין והיתכנות התהליך. בחישול תבנית פתוחה, אובדן הקוצים מהווה 15%-20% מהמשקל הריק. הפסולת התהליכית של החלק המהדק (אם יש להשאיר את החלק הזה בהתאם לתנאי חישול התבנית) מהווה 10% ממשקל הריק. האובדן היחסי של מתכת ברור גדל בדרך כלל עם הירידה במשקל הריק. עבור פרזולים מסוימים עם מבנים אסימטריים, הבדלי שטח חתך גדולים וחלקים מקומיים שקשה למלא, צריכת הקוצים יכולה להגיע עד 50%. למרות שאין אובדן קוצים בחישול תבנית סגורה, תהליך ייצור הריק הוא מסובך ויש להוסיף עוד חריצי כלי מעבר, מה שללא ספק יגדיל את העלות הנלווית.
הריק האחרון הוא רק בחום וחתוך. טמפרטורת חישול ומידת העיוות הם הגורמים הבסיסיים הקובעים את מבנה הסגסוגת ואת הביצועים. טיפול החום של מוטות טיטניום שונה מזה של פלדה. חישול מת משמש בדרך כלל לייצור צורות וגדלים קרובים לגרוטאות. הוא אינו ממלא תפקיד מכריע בארגון הסגסוגת. לכן, מפרטי התהליך של השלב האחרון של מוטות טיטניום ממלאים תפקיד חשוב במיוחד. העיוות הכולל של הריק לא חייב להיות פחות מ-30% וטמפרטורת העיוות לא תעלה על טמפרטורת מעבר הפאזה. על מנת לגרום למוט הטיטניום לקבל חוזק וגמישות גבוהים יותר בו-זמנית, יש לפזר את הטמפרטורה ואת דרגת העיוות באופן שווה ככל האפשר בכל החסר המעוות.

לאחר טיפול בחום מחדש של התגבשות, האחידות של מוטות טיטניום והביצועים אינם טובים כמו זו של פרזול פלדה. באזור של זרימת מתכת אינטנסיבית, ההגדלה הנמוכה היא גביש מטושטש, וההגדלה הגבוהה היא גביש עדין שווה ציר; באזור הדפורמציה הקשה, עקב העיוות הקטן או ללא העיוות, הארגון שלו שומר לעתים קרובות על המצב לפני דפורמציה. לכן, בעת חישול חלקי מוט טיטניום חשובים (כגון דיסקים מדחסים, להבים וכו'), בנוסף לשליטה בטמפרטורת העיוות מתחת ל-TB ורמת העיוות המתאימה, חשוב מאוד לשלוט בארגון הריק המקורי. אחרת, ארגון התבואה הגס או פגמים מסוימים יעברו בירושה לתוך החישול, ולא ניתן לבטל את הטיפול בחום שלאחר מכן, מה שיוביל לגריטה של ​​החישול.

באזור העיוות המהיר שבו האפקט התרמי מרוכז מקומית, בעת חישול מוטות טיטניום עם צורות מורכבות על הפטיש. גם אם טמפרטורת החימום נשלטת בקפדנות, הטמפרטורה של המתכת עדיין עשויה לעלות על ה-TB של הסגסוגת. לדוגמה, בעת חישול ריק של מוט טיטניום עם חתך רוחב בצורת I, הפטיש כבד מדי, והטמפרטורה המקומית באמצע (אזור הרשת) גבוהה בכ-100 מעלות מהקצה המקומי עקב אפקט החום העיוות. בנוסף, האזור הקשה לעיוות והאזור בעל רמת דפורמציה קריטית נוטים ליצור מבנים בעלי גרגירים גסים בעלי פלסטיות ועמידות נמוכה יחסית בתהליך החימום לאחר פרזול. לכן, התכונות המכניות של פרזול עם צורות מורכבות שחושלות על ידי פרזול פטיש הן לרוב מאוד לא יציבות. עם זאת, זה יוביל לעלייה חדה בהתנגדות לדפורמציה. למרות שהפחתת טמפרטורת החימום לזיוף יכולה למנוע את הסיכון של התחממות יתר מקומית של הריק, היא תגביר את בלאי הכלים ואת צריכת החשמל, ויש צורך להשתמש בציוד חזק יותר.

השימוש במספר שיטות הקשה קלות יכול גם להפחית את התחממות היתר המקומית של הריק. עם זאת, זה דורש הגדלת זמני החימום. כדי לפצות על החום שאבד על ידי הריק במגע עם התבנית הקרה יותר. וכאשר הדרישות לפלסטיות וחוזק העמידות של המתכת המעוותת אינן גבוהות מדי, עדיף להשתמש בפרזול פטיש עבור פרזול עם צורות פשוטות יחסית. עם זאת, סגסוגות לא אמורות להיות מזויפות בפטיש, מכיוון שחימום מרובה במהלך תהליך חישול המות ישפיע לטובה על התכונות המכניות. בהשוואה לפטיש החישול, מהירות העבודה של המכבש (מכבש הידראולי וכו') מופחתת מאוד, מה שיכול להפחית את התנגדות העיוות ואת ההשפעה התרמית של הסגסוגת. כאשר מוט הטיטניום מחושל על המכבש ההידראולי, כוח חישול המות של היחידה של הריק נמוך בכ-30% מזה של חישול מתת הפטיש, מה שיכול להאריך את חיי המות. הפחתת ההשפעה התרמית מפחיתה גם את הסיכון להתחממות יתר של מתכת ועליית טמפרטורה העולה על TB.
תחת אותו לחץ יחידה כמו חישול הפטיש החישול למות, כאשר העיתונות מחושלת. ניתן להפחית את טמפרטורת החימום הריק ב-50100 מעלות. בדרך זו, האינטראקציה בין המתכת המחוממת והגז המחזורי והפרש הטמפרטורה בין הריק לתבנית מופחתת בהתאם, ובכך משפרת את אחידות העיוות, האחידות של מבנה חישול התבנית משתפרת מאוד, וגם העקביות של תכונות מכניות משתפרת בהתאם. הפחת את מהירות העיוות, את הצמיחה המספרית של הצטמקות פני השטח הברורה יותר, כיווץ פני השטח רגיש יותר לפגמים המבניים הנגרמים מהתחממות יתר.

החיכוך עם הכלי גדול ומשטח המגע של הריק מתקרר מהר מדי. כדי לשפר את נזילות מוט הטיטניום ולהאריך את חיי התבנית. הנוהג המקובל הוא להגדיל את שיפוע חישול התבנית ואת רדיוס הפילה ולהשתמש בחומרי סיכה: גובה גשר הקוצים על תבנית החישול גדול מזה של פלדה. המאפיין של עיוות מוט טיטניום הוא שקשה יותר לזרום לתוך חריץ תבנית עמוק וצר מאשר פלדה. הסיבה לכך היא שלטיטניום עמידות גבוהה לדפורמציה. הוא בדרך כלל גדול יותר בכ-2 מ"מ. לפעמים, ניתן להשתמש בחריצים בעלי גודל גשר לא אחיד כדי להגביל או להאיץ את זרימת המתכת לחלק מסוים של החריץ. למשל, על מנת להפוך את החריץ לקל למילוי. פרזול בצורת קופסה מלבנית (כמתואר באיור 12) יש דפנות קדמיות ואחוריות דקות יותר; קירות צד ימין ושמאל עבים יותר. כאשר משתמשים בחריצי החריצים המוצגים ב-BB מסביב לחלק דמוי הקופסה, עקב ההתנגדות הקטנה של מתכת זורמת לדופן הצד השמאלי והימני, המתכת מתקשה לזרום לדפנות הצד הקדמיות והאחוריות הדקות יותר ולא ניתן למלא אותה. מאוחר יותר, הקירות הצדדיים הקדמיים והאחוריים עדיין משתמשים בחריצי הקוצים המוצגים ב-BB, בעוד שהקירות הצדדיים השמאליים והימניים משתמשים בחריצי הקוצים המוצגים ב-AA. בשל גודלו הרחב של הגשר וחסימת חריץ השיכוך, הקירות הצדדיים הקדמיים והאחוריים הדקים יותר מתמלאים לחלוטין, והמתכת נשמרת בהשוואה לשיטת החריץ הנ"ל.

הוא מספק שיטה אפשרית לפתרון היווצרות של פרזול מוט טיטניום גדול ומורכב. שיטה זו הייתה בשימוש נרחב בייצור מוט טיטניום. אחת הדרכים היעילות יותר לשפר את הנזילות של מוטות טיטניום ולהפחית את ההתנגדות לדפורמציה היא להגביר את טמפרטורת החימום מראש של התבנית. פרזול איזותרמי ופריסה חמה פותחו בשניים או שלושה עשורים האחרונים בארץ ובחו"ל.

שלח החקירה