عيوب تزوير سبائك التيتانيوم والوقاية منها

عند تزوير سبائك التيتانيوم، بسبب مواصفات العملية غير الصحيحة، فإن مراقبة جودة المواد الخام ليست صارمة وأسباب أخرى، قد يكون للتزوير عيوب مختلفة. العيوب الشائعة هي كما يلي:
1، هشاشة
β التقصف ناتج عن ارتفاع درجة حرارة الحدادة. سبائك التيتانيوم α و (α + β)، وخاصة سبائك التيتانيوم (α + β)، إذا كانت درجة حرارة التسخين للتزوير مرتفعة جدًا، وتتجاوز درجة حرارة التحول، مما يؤدي إلى تزوير مرات منخفضة يكون تنظيم الحبوب كبيرًا ومتساوي القياس ; البنية المجهرية لهطول الطور α على طول حدود الحبوب للحبيبات الخشنة الأصلية وداخل البلورة مخططة. والنتيجة هي أن اللدونة للتزوير تقل في درجة حرارة الغرفة، وتسمى هذه الظاهرة التقصف.
لا يمكن إصلاح عيوب السخونة الزائدة في مطروقات سبائك التيتانيوم عن طريق المعالجة الحرارية، ولكن يجب إصلاحها عن طريق إعادة التسخين إلى ما دون درجة حرارة التحول β (إذا كانت الطرق تسمح بذلك) لتشوه البلاستيك.
من أجل منع حدوث ارتفاع درجة الحرارة، تسخين سبائك التيتانيوم، يجب التحكم بدقة في درجة حرارة الفرن، ولا يمكن تحديد التحديد المنتظم لدرجة حرارة المنطقة المؤهلة لغرفة الفرن، والترتيب المعقول لموضع الشحن وكمية الشحن. في الغالب. عندما يتم استخدام التسخين بالمقاومة، يجب وضع غرفة الفرن على جانبي الحاجز، وذلك لتجنب ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن قرب البليت من قضيب كربيد السيليكون. يعد اكتشاف درجة حرارة الانتقال الفعلية لكل سبيكة فرن أيضًا إجراءً فعالاً لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

2، الكريستال الخشنة المترجمة
في المطرقة أو قالب الضغط، بسبب التوصيل الحراري الضعيف لسبائك التيتانيوم، يتم تقليل درجة حرارة عملية التلامس لسطح البليت والعفن كثيرًا، إلى جانب احتكاك سطح البليت والعفن بين القوالب العلوية والسفلية، وسط البليت يتعرض جزء من البليت لتشوه قوي، وسطح التشوه بدرجة صغيرة، بحيث يتم الاحتفاظ بالمواد الخام للمنظمة، وتشكيل بلورات خشنة موضعية جديدة.
من أجل تجنب عيوب الكريستال الخشنة المحلية لسبائك التيتانيوم، يمكن اتخاذ التدابير التالية: استخدام عملية ما قبل التزوير، بحيث يكون التشوه النهائي موحدًا؛ تعزيز التشحيم، وتحسين الاحتكاك بين الخام والقالب؛ قم بتسخين القالب بالكامل لتقليل البليت أثناء عملية تزوير انخفاض درجة الحرارة.
3، الكراك
يتم إنتاج الشقوق السطحية لتزوير سبائك التيتانيوم بشكل أساسي عندما تكون درجة حرارة الحدادة النهائية أقل من درجة حرارة إعادة التبلور الكاملة لسبائك التيتانيوم. في عملية تزوير القالب، يكون وقت تلامس القالب والقالب طويلًا جدًا، نظرًا لضعف التوصيل الحراري لسبائك التيتانيوم، فمن السهل أن يتسبب في تبريد سطح القالب إلى ما دون درجة حرارة الحدادة النهائية المسموح بها، مما سيؤدي أيضًا إلى حدوث تشققات في السطح في تزوير. من أجل التحكم في حدوث التشققات، عند تشكيل القالب على المكبس، يمكن استخدام مواد تشحيم زجاجية، أو عند التشكيل على المطرقة، حاول تقليل وقت الاتصال بين القالب الفارغ والقالب السفلي.
4، منظمة الصب المتبقية
تزوير سبائك التيتانيوم، إذا كانت نسبة الحدادة ليست كبيرة بما فيه الكفاية أو طرق تزوير غير مناسبة، فسيتم ترك المطروقات تحت منظمة الصب. الحل لهذا العيب هو زيادة نسبة التزوير واستخدام التزوير المتكرر.
5، قطاع مشرق
ما يسمى مطروقات سبائك التيتانيوم في الشريط الساطع، موجودة في التنظيم المنخفض الطي لشريط ذو سطوع مختلف مرئي لشريط العين المجردة. نظرًا للاختلاف في زاوية الإضاءة، يمكن أن يكون الشريط الساطع أكثر سطوعًا من المعدن الأساسي، كما يمكن أن يكون أغمق من المعدن الأساسي. في المقطع العرضي، يكون على شكل نقاط أو رقائق؛ أما في المقطع الطولي فهو عبارة عن شريط أملس طويل يتراوح طوله من أكثر من عشرة مليمترات إلى عدة أمتار. هناك سببان رئيسيان للقضبان الساطعة: الأول هو التركيب الكيميائي لفصل سبائك التيتانيوم، والثاني هو تشوه التأثيرات الحرارية لعملية الحدادة.
القضبان الساطعة لها تأثير معين على أداء سبائك التيتانيوم، وخاصة على اللدونة وأداء درجات الحرارة العالية. تتمثل التدابير المتخذة لمنع ظهور أشرطة ساطعة في فرض رقابة صارمة على صهر التركيب الكيميائي للفصل؛ الاختيار الصحيح للمواصفات الحرارية للحدادة (درجة حرارة التسخين، درجة التشوه، سرعة التشوه، وما إلى ذلك)، لتجنب درجة حرارة القطع المطروقة في كل مكان بسبب تشوه التأثير الحراري للفرق كبير جدًا.
6، طبقة التقصف α
تتكون طبقة التقصف α أساسًا من سبائك التيتانيوم عند درجة حرارة عالية من الأكسجين والنيتروجين من خلال جلد الأكسيد السائب، إلى الانتشار الداخلي للمعدن، بحيث يزيد محتوى الأكسجين والنيتروجين للمعدن السطحي، وبالتالي يزيد عدد الطور α في تنظيم السطح. عندما يصل محتوى الأكسجين والنيتروجين في المعدن السطحي إلى قيمة معينة، قد يتكون التنظيم السطحي بالكامل من الطور α. بهذه الطريقة، يشكل سطح سبيكة التيتانيوم طبقة سطحية ذات طور α أكبر أو طور α كامل. تسمى هذه الطبقة السطحية المكونة من الطور α عادةً بطبقة التقصف α. قد تؤدي طبقة التقصف α السميكة بشكل مفرط على سطح قطعة سبائك التيتانيوم إلى تشقق قطعة الخام أثناء عملية التشكيل.
يرتبط سمك طبقة التقصف α ارتباطًا وثيقًا بنوع فرن التسخين المستخدم للتزوير أو المعالجة الحرارية، وطبيعة الغاز الموجود في الفرن، ودرجة حرارة تسخين البليت أو الجزء، ووقت الاحتفاظ. مع زيادة درجة حرارة التسخين، يزيد وقت الاحتفاظ بالسمك؛ مع زيادة محتوى الأكسجين والنيتروجين في غاز الفرن وسماكته. لذلك، من أجل تجنب أن تكون طبقة التقصف سميكة للغاية، يجب التحكم بشكل صحيح في تزوير أو معالجة الحرارة لدرجة حرارة التسخين، ووقت الاحتفاظ وطبيعة غاز الفرن، وما إلى ذلك.
قد تشكل سبائك التيتانيوم α و β و (α + β) طبقة التقصف α. ومع ذلك، فإن سبائك التيتانيوم α حساسة بشكل خاص لتشكيل طبقة التقصف α، في حين أن سبائك التيتانيوم β لن تشكل طبقة تقصف α حتى يتم تسخينها إلى أعلى من 980 درجة مئوية.

7،تقصف الهيدروجين
هناك نوعان من التقصف الهيدروجيني: نوع زمن السلالة ونوع الهيدريد. ذرات الهيدروجين في فجوة شعرية في الإجهاد، بعد فترة معينة من الانتشار تجمعت لتركيز الإجهاد في هذه الفجوة. بسبب تفاعل ذرات الهيدروجين والخلع، بحيث يتم تثبيت الخلع، ولا يمكن أن يتحرك بحرية، مما يجعل ظاهرة المصفوفة هشة تسمى تقصف الهيدروجين من النوع المتقادم. ارتفاع درجة الحرارة يذوب في محلول صلب من الهيدروجين، مع انخفاض درجة الحرارة في شكل هطول هيدريد، وجعل سبائك التيتانيوم تصبح ظاهرة هشة تسمى تقصف الهيدروجين من نوع هيدريد. قد يحدث كلا النوعين من التقصف الهيدروجيني في سبائك التيتانيوم والتيتانيوم.
ترجع مشكلة التقصف الهيدروجيني إلى زيادة محتوى الهيدروجين في سبائك التيتانيوم. لذلك، يجب التحكم في محتوى الهيدروجين في سبائك التيتانيوم الصناعية ضمن 0.015%.
من أجل منع أو تقليل تقصف الهيدروجين، يجب أن يتم صنع جو مؤكسد قليلاً للفرن أثناء عملية التزوير أو المعالجة الحرارية، ويمكن إجراء التلدين الفراغي للقضاء على تقصف الهيدروجين لسبائك التيتانيوم ذات محتوى الهيدروجين الذي يتجاوز اللوائح وكذلك أجزاء سبائك التيتانيوم المهمة. .