Hvernig á að stjórna yfirborðsoxun títanálfelgurs smíða?

Títan er mjög auðvelt að oxa við heitt mótun, myndar stökkt lag sem veldur sprungu- og vinnsluerfiðleikum. Það dregur verulega úr afköstum smíða. Árangursrík oxunarvarnarferli eru mikilvæg til að bæta áreiðanleika og hagkvæmnitítan álfelgur.

 

(I) Myndunarkerfi oxíðlags

Yfirborðið hvarfast við súrefni í ofninum og myndar þriggja-laga oxíðfilmu við heita mótunina.

Þriggja-laga oxíðfilman: laust ytra lag af TiO₂, miðlag af TiO-Ti₃O blönduðum fasa og innra súrefnis-auðgað -fasa brothætt lag.

-áfanginn er lykilþátturinn sem ákvarðar smiðjubilun og þykkt hans eykst veldisvísis með hækkandi hitastigi.

 

(II) Helstu áhrifaþættir
Hitastig og tími: Oxunarhraði eykst um 30% fyrir hverja 100 gráðu hækkun á hitastigi

Tegund málmblöndur: -títan málmblöndur gangast undir verulega oxun við 600 gráður, en -títan málmblöndur mynda aðeins augljóst oxíðlag við hitastig yfir 980 gráður.

Umhverfi andrúmslofts: Súrefnisstyrkurinn í ofninum ákvarðar oxunarhraða. Köfnunarefnisvörn getur dregið úr hraðanum og vörn gegn óvirku gasi gefur betri árangur.

 

Títansmíði í Ruihang

 

(I) Andrúmsloftsverndartækni
Vörn gegn óvirku gasi: Settu stöðugt inn há-hreinleika argon eða helíum (hreinleika meira en eða jafnt og 99,99%), sem dregur úr oxunarhraða um meira en 60%. Mitsubishi Electric notar argonvörn til að koma á stöðugleika á oxíðlagsþykktinni við 0,1-0,3 mm, með hæfileikahlutfalli upp á 98%.

Tómarúmumhverfisstýring: Tómarúmsstig sem er meira en eða jafnt og 10⁻³Pa getur einangrað súrefni algjörlega, hentugur fyrir lykilþætti með mikilli-nákvæmni, en kostnaður við búnað er tiltölulega hár.

Upphitun á lausu efni: Kornuð meðalhitun gerir kleift að skila meiri hitaflutningi, styttir útsetningartímann við háan-hita og hindrar oxun frá upptökum.

 

(II) Fínstilling á ferlibreytum
Stillt hitastýring: Stjórnaðu hitunarhitanum við 20-50 gráður undir -transus hitastigi til að draga úr þykknun oxíðlags.

Nákvæm tímastjórnun: Fínstilltu aflögunarleiðina með tölulegri hermun til að stytta ómarkvissan dvalartíma á há-hitasvæðinu.

Kælingarstefna: Notaðu þrepaða kælingu til að forðast eftir-smíði há-hitaoxun og draga úr hættu á að oxíðlag losni.

 

(III) Yfirborðsbreytingavernd

 

Tegund ferlis	Tæknilegar breytur	Kjarna kostir	Umsóknarsviðsmyndir
For-oxunarmeðferð	Myndaðu þétta oxíðfilmu við 300-400 gráður	Þyngdaraukning oxunar minnkar um 20% við 500 gráður	Þjónustuhlutar fyrir meðal-hita
Anódísk oxun	Spenna 20-60V, H₂SO₄ raflausn	Tæringarþol jókst um 50%, filmuþykkt 10-30μm	Læknisígræðslur, rafeindaíhlutir
Ör-bogaoxun (MAO)	Há-rafgreiningu við 300-600V, samsett TiO₂/Al₂O₃ lag	Hitaþol ＞500 gráður, slit- og holaþol	Flugvélar-vélar, sjóventlar
B+(B-Al) Samsett dreifing	Innfelling í föstu dufti, jafnhitameðferð við 800 gráður	Þyngdaraukning oxunar minnkar um 83,5%, hörku 1800HV	Gr5 íhlutir við vinnuskilyrði við háan-hita

 

Athugið: B+(B-Al) samsett dreifingartæknin notar samverkandi kerfi TiB₂ ytra lags hindrun + Al₃Ti innra lag sjálfs-vörn, sem leiðir til þyngdaraukningar upp á aðeins 7,24 g/m² fyrir Gr5 álfelgur eftir oxun við 800 gráður í 100 klukkustundir.

 

(IV) Samsett verndarkerfi
Samsett ferli „for-oxunar + glergluggahúð + argonvörn“ getur í senn bætt yfirborðsgæði og mýkt. Tilraunir sýna að BT3-1 títan málmblöndur sem meðhöndlaðar eru með þessari samsetningu hafa slétt yfirborð án galla í fiski og hreinsunarvirkni í kjölfarið eykst um 40%.

 

(I) Oxíðlagsgreiningaraðferðir
Smásjágreining: Fylgstu með uppbyggingu oxíðlagsins með því að nota Scanning Electron Microscopy (SEM) með þykktarmælingarnákvæmni upp á 0,1μm;

Samsetningsgreining: Notaðu litrófsgreiningu til að ákvarða hversu köfnunarefnis- og vetnismengun er, og forðast hættu á stökkun;

Árangursmat: Prófaðu stöðugleika oxíðfilmunnar með því að nota Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), hentugur fyrir lækningaígræðslu.

(II) Hreinsunarferli fyrir oxíðlag
Vélræn hreinsun: Sandblástur getur fjarlægt 0,13-0,76 mm af oxíðkvarða, sem krefst þekjuhlutfalls sem er meira en eða jafnt og 200% til að forðast skemmdir á undirlagi;

Efnasúrsun: Blönduð lausn af saltpéturssýru og flúorsýru fjarlægir -hylkið með hreinsunarhraða 0,03 mm/mín., fjarlægir 0,25-0,38 mm af yfirborðslaginu í einni meðferð;

Viðgerðartækni: Laserklæðning gerir við galla í holum og kostar aðeins 25% af nýjum hlutum; PVD endurhúðun gerir við húðflæði, með viðloðun sem uppfyllir ASTM D3359 staðla.

 

(I) Aerospace Field
Íhlutir: Gr5 títan ál vél þjöppublöð, lendingarbúnaður;

Aðferð: MAO keramiklag + skothreinsun, hitun við lofttæmisgráðu 10⁻³Pa;

Áhrif: Þykkt oxíðlags Minna en eða jafnt og 0,2 mm, þreytuþol jókst um 30%, heilleiki húðunar skoðaður á 500 flugtíma fresti.

 

(II) Læknasvið
Íhlutir: Gervi liðir, beinplötur;
Aðferð: Rafpólun+ anodísk oxun;
Áhrif: Lífsamrýmanleiki uppfyllir staðla, viðnámshlutfall oxíðfilmu ＞80% 2 árum eftir aðgerð.

 

(III) Efnaiðnaðarsvið

Íhlutir: Reactor agitator paddles, flansar;
Aðferð: Chemical passivation + PTFE húðun;
Áhrif: Tæringarþol bætt, árlegur tæringarhraði Minna en eða jafnt og 0,1 mm.

 

Ruihang sérhæfir sig í rannsóknum og þróun, framleiðslu og sölu á hágæða títan og títan álvörum, þar á meðal járnsmíði, rörum, hringjum, stöngum, plötum og öðrum títanvörum o.s.frv. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast hafðu samband við okkur í tölvupósti:Sam.Rui@bjrh-titanium.com