האם אתה מכיר את המאפיינים של סגסוגות טיטניום ותהליכי השחזה? - חדשות

מאפייני העיבוד ואתגרי השחזה הקשורים לסגסוגות טיטניוםנובעים מתכונותיהם הפיזיקליות והכימיות הייחודיות; עם זאת, באמצעות שילוב של מדעי החומרים, טריבולוגיה וטכנולוגיית ייצור, התעשייה מקימה בהדרגה מערכת עיבוד יעילה ומדויקת המספקת תמיכה קריטית לייצור ציוד-מתקדם.

I. מערכת סיווג של סגסוגות טיטניום

הסיווג של סגסוגות טיטניום מבוסס על הבדלים במבנה המיקרו במצב החישול. מערכת סיווג סטנדרטית הוצעה על ידי McGillivray בשנת 1956, אשר מחלקת אותם בעיקר לשלוש קטגוריות:

• סגסוגות טיטניום מסוג -: מורכבות בעיקר ממבנה- חד פאזי, סגסוגות אלו מציגות עמידות מצוינת בחום ועמידות לזחילה, אך בעלות פלסטיות נמוכה בטמפרטורת החדר. ציונים אופייניים כוללים Ti-5Al-2.5Sn.

• סגסוגות טיטניום מסוג -: מורכבות בעיקר ממבנה מיקרו- חד-פאזי, סגסוגות אלו יכולות להשיג חוזק גבוה באמצעות כיבוי, אך יש להן עמידות בחום נמוכה. ציון טיפוסי הוא TB2.

• סגסוגות טיטניום מסוג + -: עם מבנה מיקרו דו-פאזי- המשלב חוזק וקשיחות, Gr5 (Ti-6Al-4V) הוא הנפוץ ביותר בשימוש. אלומיניום מייצב את הפאזה, בעוד ונדיום מייצב את הפאזה, וכתוצאה מכך שילוב אידיאלי של אבזר מקיף

ארטיים.

II. מאפייני עיבוד של סגסוגת טיטניום Gr5

כסגסוגת טיטניום דופלקס טיפוסית, אתגרי העיבוד של Gr5 נובעים משלושה מאפיינים מרכזיים:

1. רגישות כימית: במהלך דפורמציה תרמית, הוא מגיב בקלות עם חמצן וחנקן ליצירת אבנית. בטמפרטורות מעל 900 מעלות נוצרת שכבה מתקלפת, קשה ושבירה, מה שמוביל לקשיות פני השטח מוגברת ולגמישות מופחתת, אשר בתורה מגבירה את מתחי העיבוד.

2. מיקרו-מבנה מורכב: קרבידים (תרכובות Fe-C) קיימים במיקרו-מבנה עם קשיות גבוהה של HV 1100, אך יש להם כמעט קשיחות השפעה אפסית והם נוטים להתפשטות מיקרו-סדקים.

3. מוליכות תרמית ירודה: המוליכות התרמית היא רק 1/15 של סגסוגות אלומיניום ו-1/5 של פלדה, והדיפוזיות התרמית נמוכה עוד יותר. זה מקשה על פיזור חום העיבוד, מה שמוביל לעלייה פתאומית בטמפרטורות המקומיות.

III. הנחיות לחדשנות בטכנולוגיית השחזה של סגסוגת טיטניום

כדי להתמודד עם האתגרים שהוזכרו לעיל, התעשייה השיגה פריצות דרך באמצעות אופטימיזציה של חומרים וחדשנות תהליכים:

1. ממתן צריבה וסדקים שחיקה

• בחירת גלגל שחיקה: החלף את גלגלי השחזה-של אלומינה מלוכדות בגלגלי השחזה של קרמי-מלוכדות סיליקון קרביד (GC) או סריום-בגלגלי השחזה של סיליקון קרביד כדי להפחית את הנטייה להידבקות החומר.

• בקרת פרמטר: מהירות ליניארית של גלגל השחזה פחות מ- או שווה ל-20 מ'/שניה, עומק השחזה פחות מ- או שווה ל-0.02 מ"מ, קצב הזנת חלקי עבודה 12-16 מ'/דקה, איזון יעילות ואיכות.

• קירור ושימון: פיתחו נוזלי טחינה ננו-נוזליים כדי לשפר הן את פיזור החום והן את הסיכה; לטחינה יבשה, השתמש בגלגלי שחיקה ספוגים בחומרי סיכה מוצקים.

2. דיכוי פיזיקוכימי של הידבקות גלגל השחזה

• מחקר מנגנון: חשף כי הידבקות נובעת מזרימת פלסטיק וכוחות גזירה של סגסוגות טיטניום בטמפרטורות גבוהות; ניתן להחליש את הספיחה הפיזית על ידי הורדת הטמפרטורה באזור הטחינה.

• פתרון: אימצה טכנולוגיית טחינת אוויר-בטמפרטורה קרירה-נמוכה כדי לשלוט בטמפרטורת אזור הטחינה מתחת ל-400 מעלות, מה שמפחית משמעותית את עובי שכבת ההדבקה.

titanium plate grinding titanium cutting board