TA8 titánötvözet: kémia, hőkezelő ablakok és malomellenőrzés
Oct 29, 2024
Mit takar a megnevezés
A TA8 a kovácsolt alfa-béta titánötvözetek csoportjába tartozik, és a család többi tagjához hasonlóan tulajdonságait két dolog határozza meg: az alumínium megfelelője, amely erősíti az alfa-fázist, és a béta-stabilizátor-tartalom, amely szabályozza, hogy mennyi béta-fázis marad életben szobahőmérsékleten. A kínai rendszerben a megmunkált titánra vonatkozó megnevezéseket és kémiai határértékeket a GB/T 3620.1, a rúdtermékekre vonatkozó követelményeket pedig a GB/T 2965 szabályozza; az ezzel egyenértékű nemzetközi út az ASTM B348 rúdhoz és tuskóhoz, valamint az ASTM B265 a lemezekhez, lemezekhez és szalagokhoz.
Minden TA8-as rendelés elején egy figyelmeztetés szerepel. A kereskedelmi név nem specifikáció. A vevők kérjék meg a malomtól, hogy a jelölést és az összetétel ablakot a GB/T 3620.1-hez képest tüntesse fel a tanúsítványon, mert a hagyományosan TA8-ra tanúsított alumínium és vanádium ablak ugyanaz, mint amit a GB/T 3620.1 a Ti-6Al-4V osztályba sorol, és a kettő csak az intersticiális és a szennyeződési mennyezetre vonatkozik, amely az adott malomra vonatkozik.
Normálisan tanúsított kémiai tartományok
| Elem | Tartomány vagy maximum | Funkció |
|---|---|---|
| Al | 5.5–6.75 % | Alfa stabilizátor, szilárd oldat erősít, csökkenti a sűrűséget |
| V | 3.5–4.5 % | Béta stabilizátor, javítja a plaszticitást és a forró szilárdságot |
| Fe | 0,30 % max | Béta stabilizátor; a felesleges tartalom rontja az oxidációs ellenállást |
| O | 0,20 % max | Erősíti az alfát; megemeli a béta transzuszt és csökkenti a szívósságot |
| N | 0,05 % max | Erős alfa stabilizátor; alacsonynak kell maradnia a rugalmasság védelme érdekében |
| C | 0,08 % max | Az oldhatósági határ felett TiC-t képez |
| H | 0,015 % max | Szabályozza a hidrid ridegségét |
| Ti | Egyensúly | Mátrix |
Lágyított állapotban az ebbe a családba tartozó alfa{0}}béta-ötvözet jellemzően 10–15% béta-fázissal rendelkezik, és ez a frakció adja a minőségnek a szilárdság és az alakíthatóság kombinációját. Az alumínium szilárd oldattal erősödik az alfa fázisban; A vanádium azon kevés ötvözőelemek egyike, amely egyszerre növeli a szilárdságot és a plaszticitást, mert nem növeli az alfa-rács c/a arányát, ahogyan a legtöbb adalék, és ezért késlelteti a ridegedést, amelyet a hosszú távú expozíció egyébként okozhat.
Hogyan állítja be az ablakot a Beta Transus
A hőkezelési ütemezéshez a leghasznosabb szám a béta-transus, az a hőmérséklet, amelyen az utolsó alfa-fázis béta-vá alakul. Ennél a családnál 995 fok közelében ül, de intersticiális tartalommal mozog: az oxigén és a nitrogén megemeli, és az oxigéntartomány tetején lévő hő akár 20 fokkal magasabbra is ülhet, mint a tiszta. A transzus feletti kezelés tönkreteszi a megmunkált alfa-béta-struktúrát, és durva, lemezszerű átalakulási terméket eredményez, amelyet a későbbi hőkezeléssel nem lehet visszanyerni.
A gyakorlati ütemterv ezért a transzus alatt működik, olyan tartalékkal, amely figyelembe veszi a kemence egyenletességét. Az a malom, amely nem tudja kimutatni a kemence felmérési adatait és a hő mért transzusát, vakon működik, és az ebből eredő szóródás inkonzisztens húzási eredményekként jelenik meg névlegesen azonos rudak között.
Hőkezelési menetrendek
| Kezelés | Tipikus ablak | Hűtés | Cél |
|---|---|---|---|
| Stresszoldás | 540-650 fok | Levegő | Megmunkálás vagy alakítás után eltávolítja a maradék feszültséget |
| Átkristályosításos lágyítás | 700-800 fok | Levegő vagy kemence | Helyreállítja a rugalmasságot, a normál szállítási állapotot |
| Oldatos kezelés | 900-960 fok, transzus alatt | Víz kioltása | Előállítja az öregedéshez szükséges martenzites alfa{0}}elsődleges szerkezetet |
| Kor | 480-595 fok 4-8 órán keresztül | Levegő | Finom alfa-csapadékot hoz létre és növeli az erőt |
Az oldatkezelés és az öregedési ciklus eredménye ezen a családon 1000–1150 MPa szakítószilárdság 8–12%-os nyúlás mellett, szemben az ASTM B348 szerinti izzított állapotban körülbelül 895 MPa minimális szakítószilárdsággal és 10%-os minimális nyúlással. A keménység idős állapotban általában 33 és 40 HRC közé esik. A kereskedelem mindig ugyanaz: az elöregedett állapot növeli a szilárdságot és a kopásállóságot, és feladja a hajlékonyságot és a szívósságot, ezért inkább szerkezeti szerelvényekhez és matricákhoz használják, semmint nyomást tartalmazó alkatrészekhez.
Az izzítás a legtöbb készlet szállítási feltétele. Csökkenti a melegmegmunkálás és -megmunkálás során fellépő feszültséget, javítja a hajlékonyságot, és kiszámíthatóvá teszi az anyagot a megmunkáláshoz, ami azért fontos, mert az ötvözet alacsony rugalmassági modulusa már eleve nagyjából kétszer akkora rugózást okoz, mint a rozsdamentes acélé.
A kemence gyakorlata és légköre
A titán kémiailag aktív a hőkezelési hőmérsékleten, és felveszi az oxigént, a nitrogént és a hidrogént, ha a kemence légköre ezt lehetővé teszi. Három szabály tartja a felületet a specifikáción belül. Tartsa távol a töltetet a fűtőelemektől és állítsa be a terelőket, hogy ne fordulhasson elő sugárzó túlmelegedés. Tartsa az oxigén és a nitrogén parciális nyomását elég alacsonyan ahhoz, hogy az alfa{3}}ban gazdag felületi réteg, amely a béta ötvözetekben körülbelül 980 fok felett, az alfa-minőségeknél alacsonyabb hőmérsékleten képződik, vékonyabb maradjon, mint a megmunkálással eltávolított anyag. És mérje meg a hidrogént minden redukáló vagy rosszul szabályozott atmoszférában végzett kezelés után, mivel az elnyelt hidrogént nem távolítják el egyszerű lágyítással, és vákuumkezelést igényel.
Amit a tanúsítványnak meg kell erősítenie
Kémia a kész rúdból vagy egy reprezentatív mintából, nem a tuskóból; a szakítás, a folyás és a nyúlás a leszállított állapotból adódik; a hőkezelési ciklus, beleértve a hőmérsékleteket, az időket és a hűtőközeget; és hidrogéntartalommal. Ha a vevő megadja az EN 10204 3.1 típusú dokumentációt, az ellenőr nyilatkozatának minden vizsgálati eredményt egy adott hőszámhoz és a tényleges próbadarabhoz kell kötnie, hogy az adatok nyomon követhetőek legyenek a második megfeleltetés nélkül.
Gyakran Ismételt Kérdések
Q:Kiadható-e TA8 rendelés kizárólag a márkanéven?
V: Inkább ne. Kérje meg a malmot, hogy idézze fel a megnevezést és a kompozíciós ablakot a GB/T 3620.1 szerint, valamint a termékkövetelményeket a GB/T 2965 szerint, majd hasonlítsa össze ezeket a határértékeket a tanúsítvánnyal, nem pedig a rajzon szereplő névvel.
Q:Miért függ a hőkezelési hőmérséklet az egyedi hőtől?
V: Mivel az oxigén és a nitrogén felfelé tolja a béta-transzust, és a transzus határozza meg a biztonságos felső határt. Két azonos fokozatú futam 20 fokkal vagy annál nagyobb mértékben térhet el ezen a határon.
Q:Mi történik, ha az ötvözetet a béta transzus fölé hevítik?
V: A megmunkált alfa{0}}béta szerkezetet felváltja a durva átalakított béta, a szobahőmérséklet{1}} plaszticitása meredeken csökken, és semmilyen későbbi hőkezelés nem tudja helyreállítani a szerkezetet. A helyreállításhoz a transzus alatti anyag átdolgozása szükséges.
Q:Milyen állapotot kell rendelni a megmunkált szerkezeti részekhez?
V: A hőkezelt alapanyagok kiszámíthatóbban működnek, és ez a normál szállítási állapot. Oldattal kezelt és öregített anyagot csak ott írnak elő, ahol nagyobb szilárdságra és keménységre van szükség, és a csökkentett nyúlás elfogadható.
Q:Hogyan szívódik fel a hidrogén a hőkezelés során?
V: A kemence légkörében lévő nedvesség és szénhidrogén szennyeződéstől. Ez a ciklus utáni mért hidrogéntartalom növekedéseként jelenik meg, ellenintézkedésként pedig egy enyhén oxidáló atmoszféra vagy vákuum lágyítás.
Q:Mely nemzetközi szabványok fedik le ugyanazokat a termékformákat?
V: Az ASTM B348 rudat és tuskót takar, az ASTM B265 lemezt, lapot és szalagot, az ASTM B381 pedig a kovácsolást. A kémiai és mechanikai átvételi padlók lényegében egyenértékűek a GB/T útvonalakkal, de a vevőnek meg kell erősítenie, hogy a malom megfelel a beszerzési megrendelésben megnevezett szabványnak.
