Titan plastinka komponentlarini issiqlik bilan ishlov berishda asosiy ehtiyot choralari
1. Atmosferani nazorat qilish: asosiy tashvish
Titanning yuqori haroratlarda haddan tashqari kimyoviy reaktivligi atmosferani boshqarishni issiqlik bilan ishlov berishda eng muhim omilga aylantiradi. Po'latdan farqli o'laroq, titanni vodorod, uglerod oksidi yoki yorilgan ammiak kabi an'anaviy atmosferalardan himoya qilib bo'lmaydi, chunki u bu gazlar bilan oson reaksiyaga kirishadi.
Vakuumli pech (afzal):Vakuumli issiqlik bilan ishlov berish titanium plastinka komponentlari uchun optimal tanlovdir. Atmosferadagi deyarli barcha gazlarni shunchaki almashtirish o'rniga ularni olib tashlash orqali eng yuqori darajadagi himoyani ta'minlaydi. Haddan tashqari past bosim tufayli yuzaga keladigan vakuumli sirt korroziyasini oldini olish uchun vakuumli tavlanish uchun ish bosimi odatda 2 × 10⁻³ Pa dan kam bo'lmasligi kerak. Ba'zi ilovalar bosimni qisman boshqarish uchun yuqori-tozalikdagi argondan foydalanadi.
Inert gaz atmosferasi:Vakuumli pechlar mavjud bo'lmaganda, yuqori-tozalikdagi argon yoki geliyli atmosferalar tegishli himoyani ta'minlaydi. Biroq, hatto bu inert gazlar ham ifloslanishning oldini olish uchun-namlik va iz aralashmalaridan-tozalangan bo‘lishi kerak. Argonning tozaligi odatda 99,99% dan kam bo'lmasligi kerak, ammo muhim aerokosmik ilovalar uchun yuqori tozalik talab qilinishi mumkin.
Elektr isitiladigan pechlar:Yoqilg'i bilan ishlaydigan pechlar-o'rniga elektr pechlari tavsiya etiladi. Yoqilg'i{2}}o'choqlari titanni ifloslantirishi mumkin bo'lgan vodorod va namlikni o'z ichiga olgan yonish mahsulotlarini ishlab chiqaradi. Yoqilg'i pechlarini-qo'llash kerak bo'lsa, atmosferani neytral yoki ozgina oksidlovchi-hech qachon kamaytirmaydigan holatda saqlash kerak, chunki kamaytiruvchi atmosfera vodorod hosil bo'lishiga yordam beradi.
Pechni tozalash:Po'latni atmosfera issiqlik bilan ishlov berish uchun ilgari ishlatilgan pechlar titanni qayta ishlashdan oldin bir necha soat davomida mo'ljallangan gaz bilan yaxshilab tozalanishi kerak. Yorilgan ammiak yoki boshqa po‘latdan tozalash{1}}atmosferalaridan qolgan vodorod o‘tga chidamli yoriqlarda qolishi va titan qismlarini ifloslantirishi mumkin. Shamollatilgan pechlar uchun-katta hajm va davomiylikdagi havo oqimini tozalash (masalan, 4 soat davomida daqiqasiga 150 kub fut)- tavsiya etiladi.
2. Alpha Case shakllanishining oldini olish
Alfa holi - mo'rt, kislorod{0}}boyitilgan sirt qatlami bo'lib, titan kislorod ishtirokida taxminan 590–620 darajadan yuqori qizdirilganda paydo bo'ladi. Bu qatlam o'ta qattiq va abraziv bo'lib, egiluvchanlik va charchoq xususiyatlarini pasaytirib, keyingi ishlov berishni murakkablashtiradi.
Minimallashtirish strategiyalari:
Kislorod tarqalishini cheklash uchun haroratda imkon qadar qisqa isitish vaqtlaridan foydalaning
Aniq harorat nazoratini saqlang, chunki oksidlanish tezligi harorat bilan eksponent ravishda oshadi
Vakuum bilan ishlov berish, alfa hollari shakllanishini butunlay yo'q qiladi, bu esa ishlov berishdan keyingi{0}} sirtni olib tashlashni talab qilmaydi.
Olib tashlash talablari:Vakuumli bo'lmagan yoki nopok inert atmosferalarda issiqlik bilan ishlov berish jarayonida alfa holi- paydo bo'lsa, komponent ishga kirishidan oldin ifloslangan qatlam butunlay olib tashlanishi kerak. Olib tashlash usullari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Ishlov berish: Asbobning ishlash muddatini yaxshilash uchun chuqur kesish tavsiya etiladi, chunki alfa korpusi juda abrazivdir
Kimyoviy tuzlash: HF-HNO₃ eritmalari mo'rt qatlamni eritishi mumkin
Abraziv usullar: Qumlash yoki silliqlash (keyin to'liq olib tashlash uchun tuzlash)
Toʻliq olib tashlashni tekshirish ammiak biftorid eritmasi bilan surtish orqali amalga oshirilishi mumkin-ochiq kulrang rang qolgan alfa holatini, toʻq kulrang rang esa toza asosiy metallni bildiradi.
3. Vodorodning mo'rtlashishini oldini olish
Vodorodning ifloslanishi titanium qotishmalari uchun ayniqsa xavflidir, chunki u metall panjara orqali tez tarqalib, sirtga emas, balki butun komponentga ta'sir qilishi mumkin. Vodorod miqdori 150 ppm dan ortiq bo'lsa, gidrid hosil bo'lishi orqali past-haroratning mo'rtlashuviga olib kelishi mumkin.
Profilaktika choralari:
Olovli muhitning mukammal quruqligiga ishonch hosil qiling; namlik yuqori haroratlarda vodorod va kislorod hosil qilish uchun dissotsiyalanadi
Yog ', moy va uglevodorod ifloslantiruvchi moddalardan saqlaning, chunki to'liq bo'lmagan yonish vodorod hosil qiladi.
Oksidlovchi yoki neytral muhitni saqlang; atmosferani kamaytirish vodorodning so'rilishini ta'minlaydi
Issiqlik bilan ishlov berishdan oldin har qanday tozalash ishlari uchun deionlangan suvdan foydalaning; oddiy musluk suvi ifloslanishga olib kelishi mumkin bo'lgan xloridlar va ftoridlarni o'z ichiga oladi
Vodorodni olib tashlash:Agar vodorodning ifloslanishi aniqlansa (vakuum termoyadroviy tahlili orqali), dehidrogenatsiya bilan davolash kerak. Bir mikron yoki undan kam vakuumda 705–815 daraja (1300–1500 daraja F) haroratda isitish vodorod miqdorini kamaytirishi mumkin. Olib tashlash tezligi komponentning qalinligi, geometriyasi, vaqti va haroratiga bog'liq. Samarali suvsizlanish uchun metall va pechning sirtlari toza va oksidsiz-bo'lishi kerak.
4. Sirtning tozaligi va ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash
Issiqlik bilan ishlov berishdan oldin, degradatsiyaga olib kelishi mumkin bo'lgan barcha sirt ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun titanium plastinka komponentlarini ehtiyotkorlik bilan tozalash kerak:
Taqiqlangan ifloslantiruvchi moddalar:
Barmoq izlari: Tana moylarida xloridlar va stressli korroziya yorilishini boshlashi mumkin bo'lgan boshqa birikmalar mavjud
Xlorli erituvchilar: Hatto tozalash vositalarining qoldiqlari ham taxminan 230 darajadan (450 daraja F) yuqori kuchlanishli korroziyaga olib kelishi mumkin.
Uglevodorodlar: Yog 'va yog'lar issiqlik bilan ishlov berish paytida mo'rtlashuvning asosiy sabablari hisoblanadi
Suvsiz metanol: titanium qotishmalarida stressli korroziya yorilishiga olib keladi; Agar metanoldan foydalanish kerak bo'lsa, uni 50:50 nisbatda deionizatsiyalangan suv bilan suyultirish kerak, ammo ko'plab ishlab chiqaruvchilar undan butunlay voz kechishadi.
Hidroflorik kislota va konsentrlangan kuchli kislotalar: Bular titanni qattiq korroziyaga olib keladi va ulardan qat'iyan qochish kerak
Tavsiya etilgan tozalash usullari:
Nitrat kislota-asosidagi yoki gidroksidi tozalash eritmalari
Muqobil organik erituvchi sifatida izopropanol (stressli korroziyaga olib kelmaydi)
Barcha tozalash operatsiyalaridan keyin deionlangan suvni yuvish
Kislota vannalarida tozalangan namuna qismlarida vodorod olinmasligiga ishonch hosil qiling
5. Harorat va vaqtni nazorat qilish
Eritma haroratining titanium qotishmalarining metallurgiya va yakuniy xususiyatlariga kuchli ta'siri tufayli haroratni aniq nazorat qilish juda muhimdir:
Qayta kristallanish tavlanishi: Odatda Ti-6Al-4V uchun taxminan 730 darajada bajariladi
Stressni yo'qotish uchun yumshatish: Odatda 500-650 gradusda o'tkaziladi
Yechim bilan davolash: Haroratni tanlash o'ziga xos qotishma tarkibiga va kerakli mikro tuzilishga bog'liq; qotishma{0}}maxsus maʼlumotlar varaqlari bilan tanishing
Quyidagilarni oldini olish uchun haroratda namlash vaqtini minimallashtirish kerak:
Haddan tashqari don o'sishi, bu qattiqlik va egiluvchanlikni pasaytiradi
Chuqur kislorod tarqalishi va qalin alfa holining shakllanishi
Atmosfera ifloslantiruvchi moddalardan vodorodni olish
Yupqa plastinka qismlarining buzilishi
Olovli kamera bo'ylab haroratning bir xilligi plastinka komponentlari uchun butun qism bo'ylab izchil mikro tuzilma va mexanik xususiyatlarni ta'minlash uchun juda muhimdir.
6.-Issiqlik bilan ishlov berishdan keyingi ishlov berish
Oksid plyonkasini baholash:Inert gaz yoki vakuumda issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng, sirt oksidi rangi ifloslanish darajasini ko'rsatadi:
Ochiq sariq oksidli plyonka: O'chirmasdan qabul qilinishi mumkin
Ochiq ko'k, ko'k yoki kulrang oksidli plyonka: Texnik shartlarga muvofiq olib tashlanishi kerak
Sovutish uchun talablar:Vakuumli issiqlik bilan ishlov berilgan{0}}komponentlar uchun issiqlik zarbasi va sirt oksidlanishini minimallashtirish uchun baʼzi aerokosmik standartlar tomonidan atrof-muhitga taʼsir qilishdan oldin havoni 200 darajadan pastroq sovutish tavsiya etiladi.
Mexanik sinov:Issiqlik bilan ishlov berish samaradorligini faqat qattiqlik sinovi emas, balki tegishli mexanik sinovlar bilan tekshirish kerak, chunki titanium qotishmalarida mustahkamlik va qattiqlik o'rtasidagi bog'liqlik yomon. Sinov namunalari vakillik namunalaridan yoki qismlarga texnologik ruxsatnomalardan kesilishi mumkin.
7. Yupqa plastinka va choyshab uchun maxsus mulohazalar
Titan plastinka va qatlam komponentlari o'ziga xos qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi:
Buzilishni nazorat qilish: Yupqa qismlar isitish va sovutish vaqtida burilishga moyil; to'g'ri o'rnatish va bir xil isitish muhim ahamiyatga ega
Bahor-orqaga: Titanning past egiluvchanlik moduli va yuqori mustahkamligi sovuq shakllanish paytida- sezilarli darajada orqaga qaytishga olib keladi; murakkab shakllar uchun issiq shakllantirish afzal bo'lishi mumkin
Tez isitish/sovutish: Yupqa plitalar tez qiziydi va soviydi, bu esa donning haddan tashqari o'sishi yoki qoldiq stresssiz kerakli mikro tuzilishga erishish uchun aniq vaqtni talab qiladi.
Sirt maydoni-tovush nisbati-: Yuqori nisbatlar atmosfera ifloslanishiga sezuvchanlikni oshiradi va atmosferani nazorat qilishni yanada muhimroq qiladi
