Анализ на качеството на повърхността на пръти от титанова сплав TC4 и технология за контрол на пукнатини при студено огъване - Блог

TheGR5 титанова сплав, със своите изключителни всеобхватни механични свойства както при стайна температура, така и при високи температури, е основният материал, използван за основни компоненти като структурни части на самолети, лопатки на вентилатори и барабанни тръби. Той представлява над 50% от общото използване на авиационни титанови сплави. В аерокосмическите летателни апарати с носещи-компоненти и крепежни елементи с голямо променливо напречно{3}}сечение, носещи-натоварване, има изключително високи изисквания за характеристиките на счупване при напречно нарязване на пръти от суровини. Той трябва да притежава отлична устойчивост на образуване на пукнатини и устойчивост на разпространение на пукнатини и да може ефективно да избягва риска от структурна повреда при условия на висока концентрация на напрежение. При производството на крепежни елементи от титанови сплави при студено зареждане грапавостта на повърхността и степента на деформация при натиск на прътите от суровината директно определят качеството на формоването при студено зареждане, състоянието на повърхностните дефекти и надеждността на крайния продукт.

В сравнение с процеса на горещо формоване, студеното формоване на титанови сплави има значителни предимства като рационализирани процеси, висока степен на използване на материала, отличен ефект на укрепване при деформация и ниски производствени разходи. Цялостната производствена ефективност и икономическото представяне са подобрени от 1 до 2 пъти в сравнение с традиционния процес на коване и той се е превърнал в основен метод за формоване за болтове, нитове и прецизни крепежни елементи от аерокосмическа титанова сплав. Промишлеността обаче все още не е формирала унифициран стандарт за оценка за определяне на повърхностните микро-дефекти на пукнатини след формоване със студена глава на титанови сплави, което води до липса на систематична основа за съвпадение на параметрите на процеса, контрол на качеството на повърхността и контрол на стабилността на формоване по време на производствения процес. Ето защо,-задълбоченото изследване на законите на корелация между грапавостта на повърхността, степента на компресия и микро-пукнатините при студено зареждане на пръти от титаниева сплав G5 е от голямо значение за оптимизиране на процеса на формоване при студено зареждане и подобряване на качеството на формоване на аерокосмическите крепежни елементи. Това техническо изследване използва различни спецификации на загряти Gr5 студено изтеглени титанови пръти като тестови обекти, систематично анализира микроструктурата, фазовата структура и механичните свойства на суровините, съчетава оптична микроскопия, сканираща електронна микроскопия, микроскопско откриване и симулация на образуване на крайни елементи, за да възстанови целия процес на еволюцията на микроструктурата, разпределението на напрежението и изотермичното срязване характеристиките на лентовата фазова трансформация на титанова сплав Gr5 по време на студена деформация и прецизно сортира механизмите на влияние на повърхностните условия и параметрите на деформация върху дефектите при формоване на студена глава.

Тестът избра пръти от титаниева сплав GR5 с размер 6,5 mm-, които бяха подложени само на обработка на струговане и без обработка на фино шлайфане за сравнителен тест при студена обработка. При степен на компресия от 60% нямаше видими макроскопични пукнатини върху пробата като цяло и цялостната цялост на образуваната издута повърхност беше добра. Въпреки това, при електронно микроскопско наблюдение с голямо -увеличение, може ясно да се забележи, че типичните повърхностни микро-пукнатини с посока от 45 градуса се появяват върху изпъкналата страна на голямата зона на деформация на студената посока, която принадлежи към типичните микро-дефекти от тип срязване при студена деформация на титанова сплав. Голямо количество данни от тестове показват, че когато грапавостта на повърхността на прътите от титанова сплав GR5 се контролира в рамките на разумен диапазон, с грапавост Ra по-малка или равна на 0,6 и степента на компресия при формоване не надвишава 75%, продуктите при студено зареждане нямат никакви макроскопични дефекти на пукнатини и общият контур на формоване е правилен и деформацията е равномерна и стабилна. Дори и без макроскопични дефекти, при условия на микроскопско наблюдение с голямо -увеличение, правилната морфология на микро{18}}пукнатини от 45 градуса все още се появява на издутата страна на главата на студеното насочване, което е типична микроскопична характеристика на студеното формоване на титаниева сплав при голяма деформация на компресия.

От гледна точка на механизма на процеса, студеното формоване на титанови сплави е процес, включващ силно напрежение на натиск и голяма пластична деформация. Структурата на микро-грапавостта на повърхността на суровината ще формира локална концентрация на напрежение по време на процеса на деформация. С увеличаването на съотношението на компресия градиентът на напрежението върху повърхността непрекъснато се засилва и в крайна сметка ще се образуват микро-пукнатини от 45 градуса по посока на максималното напрежение на срязване. Въпреки че тези микро-пукнатини не представляват макроскопична повреда, те ще повлияят пряко на повърхностното покритие, устойчивостта на умора и стабилността на експлоатация на аерокосмическите крепежни елементи и са невидими дефекти, които трябва да бъдат прецизно контролирани в производствения процес на висок клас аерокосмически титанови крепежни елементи.

Това изследване на процеса ясно потвърди съвпадащата връзка между качеството на повърхността на суровините и параметрите на формоване и изясни обхвата на безопасен процес за студено формоване на титаниева сплав Gr5. Той осигурява солидни експериментални данни и теоретична подкрепа за индустрията за установяване на унифициран стандарт за оценка на микро-пукнатини, оптимизиране на производствения процес на студено зареждане и прецизен контрол на качеството на готовите продукти. Чрез стриктно контролиране на грапавостта на повърхността на титаниевата пръчка и научно съответствие на параметрите на деформация при натиск, тя може ефективно да потисне генерирането на микро-пукнатини при студено изтегляне, стабилно да подобри точността на формоване и надеждността на обслужване на крепежни елементи от титаниева сплав клас Gr5 в аерокосмическата промишленост и да осигури ключова технологична основа за голям-мащаб и високо-качествено студено формоване производство на титанови крепежни елементи от висок клас-в космическата индустрия.

Specialty Grade 5 Titanium Rod for aerospace and medical supplier Grade 5 Titanium Rod Factory