Гореща работа vs. Студена обработка на титанови сплави - Новини

Превъзходното представяне налистове от титанова сплавразчита в голяма степен на два основни процеса: гореща обработка и студена обработка. Въпреки че може да изглежда, че тези два процеса се различават само по температура, те са значително различни по механизми на деформация и цели на процеса. Всъщност тяхното синергично сътрудничество е от ключово значение за създаването на високо-продукти от титанови сплави. Днес ще анализираме основните разлики между горещата и студената обработка на титанови сплави, за да видим как те работят заедно, за да оформят „силата на сърцевината“ на титановите сплави.

Най-фундаменталната разлика между гореща и студена обработка се крие в това дали температурата на обработка надвишава температурата на прекристализация на титановата сплав (обикновено 600-950 градуса, в зависимост от състава на сплавта). Това директно определя микроскопичните промени в материала.

Горещата обработка е типичен пример за „високо{0}}температурно омекване и оформяне“, при което температурата на обработка е по-висока от температурата на рекристализация. Високата температура активира дифузионната способност на атомите, позволявайки дислокациите, натрупани по време на деформацията на материала, да се пренаредят чрез миграция на границата на зърното, образувайки равномерна равноосна зърнеста структура. Този процес се нарича динамична рекристализация. Той не само напълно елиминира ефекта на втвърдяване при работа, поддържайки добра пластичност, но също така подобрява изотропията на материала чрез усъвършенстване на зърното. Например, титанова сплав Gr5, често използвана в космическата област, може да постигне равномерна равноосна структура, когато е изкована във фазовата област над 980 градуса, като значително подобрява ударната якост на материала.

Студената обработка, от друга страна, се извършва при стайна температура или под температурата на рекристализация. Без ефекта на омекотяване на динамичната рекристализация на високата температура, пластичната деформация на материала зависи изцяло от умножаването на дислокациите. По време на деформация плътността на дислокациите вътре в материала непрекъснато се натрупва, образувайки заплетена мрежа с висока-плътност. Това е, което обикновено наричаме ефект на втвърдяване при работа-директно и значително увеличаване на здравината на материала, но намаляване на неговата пластичност. Като вземем за пример студеновалцувана титанова плоча Gr5, степен на деформация от 5%-10% на преминаване може да увеличи якостта на опън с 50-100 MPa, но удължението на материала може да падне рязко от 20% до под 10%, типичен случай на "по-здрав, но крехък".

В действителното промишлено производство нито горещата обработка, нито студената обработка сами по себе си могат да отговорят на строгите изисквания на високо-продуктите от титанови сплави. Докато горещата обработка е много ефективна при формоване, липсва точност на размерите и повърхностни свойства; докато студената обработка предлага висока прецизност и контролируема производителност, тя не може да обработва големи заготовки и има малка деформация на преминаване. Следователно, синергичната комбинация от гореща и студена обработка се превърна в основен процес за производство на листове от титаниева сплав, като производственият процес на листове от титанова сплав Gr5 е отличен пример.

1. Горещо валцоване: Слитъкът се нагрява до приблизително 1000 градуса във фазовата област - и се валцува на няколко прохода, за да се получи основна заготовка с дебелина 20-50 mm. Този етап елиминира присъщите дефекти в слитъка чрез динамична рекристализация, образувайки равномерна равноосна структура, полагайки солидна микроскопична основа за последваща обработка.

2. Завършване на студено валцуване: След декапиране за отстраняване на оксидния нагар от горещо валцувания лист, той се валцува студено- в много проходи при стайна температура, като деформацията на проход се контролира на 8%-12%, постепенно изтънявайки листа до целева дебелина от 0,5-5 mm. За да се предотврати напукване на ръба, причинено от втвърдяване при работа, междинно отгряване при 650-700 градуса за 1-2 часа се разпръсква по време на студено валцуване, за да се елиминира бързо вътрешното напрежение.

3. Окончателна обработка: Вакуумно отгряване при 600-650 градуса за 2-4 часа напълно елиминира остатъчното напрежение, като в крайна сметка се получава високопроизводителна ламарина с точност на размерите ±0,02 mm и грапавост на повърхността Ra По-малко или равно на 0,8 μm.

cold rolled titanium plate High quality Gr5 Ti6Al4V Titanium Plates