הביצועים המעולים שליריעות סגסוגת טיטניוםמסתמך במידה רבה על שני תהליכי ליבה: עבודה חמה ועבודה קרה. בעוד שני תהליכים אלה עשויים להיראות שונים רק בטמפרטורה, הם שונים בתכלית במנגנוני דפורמציה ויעדי תהליך. למעשה, שיתוף הפעולה הסינרגטי שלהם הוא המפתח ליצירת מוצרי סגסוגת טיטניום-בעלי ביצועים גבוהים. היום, ננתח את הבדלי הליבה בין עבודה חמה וקרה של סגסוגות טיטניום כדי לראות כיצד הן פועלות יחד כדי לעצב את "חוזק הליבה" של סגסוגות טיטניום.
ההבדל המהותי ביותר בין עבודה חמה לעבודה קרה טמון בשאלה האם טמפרטורת העיבוד עולה על טמפרטורת ההתגבשות מחדש של סגסוגת הטיטניום (בדרך כלל 600-950 מעלות, תלוי בהרכב הסגסוגת). זה קובע ישירות את השינויים המיקרוסקופיים בתוך החומר.
עבודה חמה היא דוגמה טיפוסית ל"ריכוך ועיצוב בטמפרטורה- גבוהה", שבה טמפרטורת העיבוד גבוהה מטמפרטורת ההתגבשות מחדש. הטמפרטורה הגבוהה מפעילה את יכולת הדיפוזיה של אטומים, ומאפשרת לנקעים שהצטברו במהלך עיוות החומר להתארגן מחדש באמצעות נדידת גבול התבואה, ויוצרות מבנה גרגר שווה ציר אחיד. תהליך זה נקרא גיבוש מחדש דינמי. זה לא רק מבטל לחלוטין את אפקט התקשות העבודה, שמירה על פלסטיות טובה, אלא גם משפר את האיזוטרופיה של החומר באמצעות עידון תבואה. לדוגמה, סגסוגת טיטניום Gr5, הנפוצה בשימוש בתחום התעופה והחלל, יכולה להשיג מבנה שווה-צירים אחיד כאשר מחושלים באזור הפאזה מעל 980 מעלות, ומשפרת משמעותית את קשיחות הפגיעה של החומר.
עבודה קרה, לעומת זאת, מתבצעת בטמפרטורת החדר או מתחת לטמפרטורת ההתגבשות מחדש. ללא אפקט ריכוך ההתגבשות הדינמי של טמפרטורה גבוהה, העיוות הפלסטי של החומר מסתמך לחלוטין על כפל נקע. במהלך דפורמציה, צפיפות התזוזה בתוך החומר מצטברת ללא הרף, ויוצרת רשת סבוכה בצפיפות- גבוהה. זה מה שאנו מתייחסים אליו בדרך כלל כאפקט הקשחת העבודה-מגביר באופן ישיר ומשמעותי את חוזק החומר, אך מפחית את הפלסטיות שלו. אם לוקחים כדוגמה לוחית טיטניום Gr5 מגולגלת קרה, כמות דפורמציה של 5%-10% למעבר יכולה להגביר את חוזק המתיחה ב-50-100 MPa, אך התארכות החומר עשויה לצנוח מ-20% מתחת ל-10%, מקרה טיפוסי של "חזק יותר אך שביר".
בייצור תעשייתי בפועל, לא עבודה חמה ולא עבודה קרה לבדם יכולים לעמוד בדרישות המחמירות של מוצרי סגסוגת טיטניום-מתקדמים. בעוד שעבודה חמה יעילה מאוד ביצירתה, היא חסרה דיוק ממדי ותכונות פני השטח; בעוד שעבודה קרה מציעה דיוק גבוה וביצועים ניתנים לשליטה, הוא אינו יכול להתמודד עם ריקים גדולים ויש לו עיוות קטן בכל מעבר. לכן, השילוב הסינרגטי של עבודה חמה וקרה הפך לתהליך המרכזי לייצור יריעות סגסוגת טיטניום, כאשר תהליך הייצור של יריעות סגסוגת טיטניום Gr5 הוא דוגמה מצוינת.
1. גלגול חם: המטיל מחומם ל-1000 מעלות בקירוב באזור -השלב ומגולגל במספר מעברים כדי לקבל בסיס בעובי של 20-50 מ"מ. שלב זה מבטל פגמים מובנים במטיל באמצעות התגבשות דינמית מחדש, יצירת מבנה אחיד שווה-צירים, הנחת בסיס מיקרוסקופי מוצק לעיבוד הבא.
2. גימור גלגול קר: לאחר כבישה להסרת אבנית תחמוצת מהגיליון המגולגל החם-, הוא מגולגל קר- במספר מעברים בטמפרטורת החדר, כאשר העיוות בכל מעבר נשלט ב-8%-12%, תוך דילול הדרגתי של הסדין לעובי יעד של 0.5-5 מ"מ. כדי למנוע סדקי קצוות הנגרמים על ידי התקשות עבודה, חישול ביניים ב-650-700 מעלות למשך 1-2 שעות מתערב במהלך גלגול קר כדי להעלים מיד את הלחץ הפנימי.
3. טיפול סופי: חישול ואקום ב-600-650 מעלות למשך 2-4 שעות מבטל לחלוטין את הלחץ השיורי, ובסופו של דבר משיגים מתכת מתכת בעלת ביצועים גבוהים עם דיוק ממדי ±0.02 מ"מ וחספוס פני השטח Ra פחות או שווה ל-0.8μm.
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
נייד: 0086 13092900605
מחלקת מכירות 1: WhatsApp +8613092900605 (מר גארי)
מחלקת מכירות 2: +8613092913521(גב' סופיה)
כתובת: No.35 Baoti Rd, District Weibin, Baoji, סין
