Vplyv deformácie na mechanické vlastnosti rúry z titánovej zliatiny

Jul 13, 2022 Zanechajte správu

Vynikajúce vlastnosti titánových materiálov rozšírili jeho použitie a zvyšuje sa aj dopyt po vysokokvalitných titánových rúrach. Medzi titánovými rúrkami a lisovnicami dochádzalo k prudkému treniu, ktoré často viedlo k ablácii a lepeniu na povrchu titánových rúrok a rozmerová tolerancia sa ťažko kontrolovala Aby sa predišlo týmto nevýhodám, je zvyčajne potrebné vykonať oxidačnú úpravu na titánových materiáloch, aby sa vytvorila vrstva oxidového filmu na povrchu pre mazanie a množstvo spracovania po každom oxidačnom ošetrení by nemalo byť príliš veľké. Oxidový film je veľmi tvrdý, čo ľahko spôsobuje opotrebovanie formy a existujú problémy s veľkosťou produktu a kvalitou povrchu. Preto je naliehavo potrebné vyvinúť metódu spracovania lacných-nákladových a vysokokvalitných{5}}titánových tenkých rúrok

 

Podľa teórie valcovania titánovej rúry má hodnota Q (pomer relatívneho zmenšenia steny k relatívnemu zmenšeniu priemeru) veľký vplyv na kvalitu vnútorného povrchu rúry počas procesu valcovania. V procese valcovania s tromi valcami sa vyberú rôzne hodnoty Q (0,87, 1,00, 1,26) pre valcovanie po detekcii chýb, vzorkovaní a pozorovaní prierezu pre určitý prechod, aby sa zabezpečilo, že na vnútornom povrchu nie sú žiadne trhliny. Ultrazvuková detekcia defektov sa vykoná na rúre v strednom priechode a prierez sa bude sledovať odberom vzoriek, aby sa zabezpečilo, že pred ďalším valcovaním nie je na vnútornom povrchu žiadna trhlina. Výsledky, keď je hodnota Q 0,87, mikrotrhlina na vnútornom povrchu je veľmi plytká a hĺbka je asi 5 μm. A je tam málo trhlín; Keď sa hodnota Q zvýši na 1,26, hĺbka mikrotrhliny na vnútornom povrchu dosiahne 50 μm. Mikrotrhlinky na vnútornom povrchu rúry sú spôsobené hlavne tým, že valcovaním troch valcov sa najprv zmenšuje priemer a potom sa zmenšuje stena. Veľké množstvo redukcie a malé množstvo redukcie spôsobujú hromadenie materiálov počas procesu redukcie a vytváranie pozdĺžnych mikrotrhlín na vnútornom povrchu. Preto pri valcovaní rúr z titánovej zliatiny s tromi vysokými mlynmi by hodnota Q nemala prekročiť 0,87, inak je vnútorný povrch rúry náchylný na praskliny.

 

Počas procesu valcovania za studena malých-hrúbok z titánovej zliatiny s hrubými stenami sa na vnútornom a vonkajšom povrchu ľahko vyskytujú mikrotrhlinky. Mikrotrhlinky na vonkajšom povrchu sa zvyčajne odstraňujú brúsením a škrabaním a efekt je veľmi ideálny; Pre mikrotrhlinky na vnútornom povrchu sa v súčasnosti v procese priemyselnej výroby tie s vnútorným otvorom väčším ako 13 mm odstraňujú hlavne vŕtaním a tie s vnútorným otvorom menším ako 13 mm sa vo všeobecnosti neošetrujú, takže kontrola kvality vnútorného povrchu je obtiažna.

 

(1) Pri valcovaní malých- hrubostenných rúr z titánovej zliatiny sa deformácia valcovania s dvomi valcami zvolí na 39 % a kvalita vnútorného a vonkajšieho povrchu rúry je dobrá.

 

(2) Pri trojvalcovaní malých-hrubých rúr z titánovej zliatiny za studena valcovaním za studena by hodnota Q nemala prekročiť 0,87, aby sa zabezpečila dobrá kvalita vnútorného povrchu rúry a žiadne trhliny. Vzhľadom na dobrú zhodu medzi pevnosťou a plasticitou je deformácia trojvalcového valcovania zvolená na 30%, čo môže získať lepšie mechanické vlastnosti a mikroštruktúru.

 

(3) V procese valcovania rúr z titánovej zliatiny sa každých 1 až 2 prechody valcovaním, odmasťovaním, morením, žíhaním, vyrovnávaním a potom pieskovaním + morením odstránia vnútorné povrchové trhliny. Prijatím tohto opatrenia sa môže kvalifikovaná miera detekcie chýb hotových rúrok zvýšiť na 35 % - 40 %.

 

Mikroštruktúra hotovej rúry po vákuovom žíhaní pri 750 stupňoch s deformáciou valcovaním 25 %, 30 % a 36 %. Je vidieť, že mikroštruktúra rúrok z žíhanej titánovej zliatiny je rovnoosá. S nárastom deformácie je stupeň rekryštalizácie úplnejší a zrná sú jemnejšie. Mechanické vlastnosti hotovej rúry pri izbovej teplote po vákuovom žíhaní pri 750 stupňoch za podmienok deformácie valcovaním 25 %, 30 % a 36 %. Je možné vidieť, že keď je deformácia 25%, medza klzu hotového potrubia je 550MPa, pevnosť v ťahu je 675mpa, predĺženie je 15,5% a predĺženie je o niečo vyššie ako štandardná požiadavka 15%; Keď je deformácia 30%, pevnosť v ťahu je 670 mpa, medza klzu je 535 mpa a predĺženie je 17%; Keď je deformácia 36%, pevnosť v ťahu je 640 mpa, medza klzu je 517 mpa, o niečo vyššia ako štandardná požiadavka 515 mpa, a predĺženie dosahuje 19%. Vzhľadom na dobrú zhodu medzi pevnosťou a plasticitou a porovnaním mechanických vlastností a mikroštruktúry pri rôznych podmienkach deformácie je rozumné zvoliť 30 % deformácie valcovaním hotovej rúry.