Titaansulamite erinevate klasside paindeomadused

Titaansulamite erinevate klasside paindeomadused varieeruvad märkimisväärselt, sõltuvalt nende sulamistüübist (, lähedast, -,), mikrostruktuurist ja mehaanilistest omadustest (eriti saagikuse tugevus, elastsusmoodul, pikenemine ja töökiirus). Nende omaduste mõistmine on kriitilise tähtsusega pragunemise ja pragunemise, liigse kevadise või ebatäpse kuju vältimiseks.

Niisiis, kuidas saavutada titaansulami painutamise töötlemine? Titaansulamite erinevate klasside (tagasilöögi, minimaalse painderaadius, temperatuuritundlikkus) põhiklasside põhilisi paindeomadusi on vaja mõista ja ühendada materiaalse valiku ja protsessi kujundamise konkreetsed rakendusnõuded (tugevus, kuju keerukus, kulud), mis on titaanisulamite eduka painutamise võti.

Titaanisulami hinnete paindeomadused

01. Tööstuslik puhas titaan (CP TI: GR1, GR2, GR3, GR4)

Tüüp: sulam

Omadused:Parim painutatavus: CP Titaniumil on kõigi titaanisulamite parim painde jõudlus. Sellel on madalaim tugevus (GR1 on kõige pehmem, GR4 on kõige raskem) ja elastsus on kõrgeim.

Madal tagasilöök:Suhteliselt madal saagikuse tugevus ja elastne moodul tähendavad, et tagasilöök on väiksem kui ülitugevate titaansulamite oma, muutes lõpliku kuju juhtimise lihtsamaks.

Madal pragunemise tendents:Suur elastsus ei muuda suure painderaadiuse all pragunemist.

Minimaalne painderaadius:Tavaliselt on võimalik saavutada suhteliselt väike painderaadius (näiteks õhukeste plaatide puhul võib 90-kraadise painde minimaalne siseraadius R olla 1-2-kordne plaadi t paksus).

Rakendused:Keemia-, mere-, meditsiiniliste implantaadid (GR2, GR4), tarbekaubad ja muud põllud, mis nõuavad korrosioonikindlust ja head moodustatavust.

02.Ti-3Al-2.5V (GR9)

Tüüp: sulami lähedal

Omadused:Hea painutatavus, mille tugevus on umbes 50% kui GR2, säilitades samas head elastsuse. Painutatavus on CP titaani ja Ti-6AL-4V vahel.

Mõõdukas kevadised tagasilöögid: kevadine on suurem kui CP titaan, kuid vähem kui Ti-6Al-4V.

Minimaalne painderaadius: pisut suurem kui CP titaan, kuid siiski parem kui enamik - sulamid. Näiteks võib olla vajalik r suurem või võrdne 2T -ga.

Rakendus:Lennunduskeskhüdraulilised torud, jalgrattaraamid, spordiseadmed (tasakaalustusjõud, vormsus ja kaal).

03. Ti-6Al-4V (GR5)

Tüüp: - sulam (kõige sagedamini kasutatav)

Omadused:Keskmine kuni halb painutamine: see on kõige laialdasemalt kasutatav titaansulam, kuid see on ka üks keerulisemaid painutamise hindeid.

Kõrge tagasilöök:Kõrge saagikuse tugevus ja kõrge elastne moodul põhjustavad suurt tagasilööki. Hallituse disain peab olema märkimisväärselt kompenseeritud (kurvis), vastasel juhul on sihtnurga saavutamine keeruline. Vastupidavus võib olla mitu korda kerge terasega.

Kõrge pragunemise tendents: suhteliselt madal elastsus (eriti võrreldes CP titaaniga).

Tundlik painutamise raadiuse suhtes:Vajalik on suurem minimaalne painderaadius. 90 -kraadise painutamise korral on tavaliselt vaja minimaalset sisemist raadiust r, mis on tavaliselt suurem kui 3T (plaadi paksus) ja isegi R -i suurem või võrdne 4T või suuremal, eriti kui painutussuund on veeremisuunaga risti. Väiksema raadiuse proovimine võib kergesti väljastpoolt pragunemist põhjustada.

Pinna defektide suhtes tundlik: kriimustused, lüngad jne võivad muutuda pragude allikaks.

Töö karastamine:Töö kõvenemiskiirus on kõrge ja mitu paindet või väikese astmega kurvi suurendavad pragunemise riski.

Temperatuuri efekt:Küte (150-300 kraadi) võib selle painde jõudlust märkimisväärselt parandada:

Vähendage reoloogilist stressi ja vähendage vajalikku paindejõudu.

Parandage elastsust ja lubage väiksemat painderaadiust (mida võib vähendada R -ni suuremat või 2T -ga).

Vähendage tagasilöögi kogust.

Termiline painutamine on tavaline meetod Ti-6Al-4V keerukate kujude või väikeste raadiuste töötlemiseks.

Rakendus:Konstruktsioonilised osad, mootoriosad, suure jõudlusega autod, meditsiinilised implantaadid, sõjaväetööstus ja muud valdkonnad, mis nõuavad suurt tugevust, head väsimuse jõudlust ja keskmise soojustakistust.

04.ti-6al-4V Eli (GR23)

Tüüp:-sulam (Ti-6Al-4V ülikerge interstitsiaalne versioon)

Omadused:Põhiomadused, mis on sarnased GR5 -ga (kõrge tagasilöök, vajalik suur painderaadius, hõlpsasti pragunemine).

Veidi paremad paindeomadused: alumine hapnik, lämmastik, rauasisaldus muudab selle elastsuse pisut paremaks kui tavaline GR5. See tähendab, et samades tingimustes võib pragunemise tendents olla pisut madalam ja lubatud painderaadius võib pisut vähendada (kuid siiski palju suurem kui CP titaan).

Tagasipööra on endiselt tugev.

Rakendused:Kasutatakse peamiselt piirkondades, mis nõuavad äärmiselt kõrget luumurdu, näiteks kirurgilised implantaadid, krüogeensed konteinerid. Paindeomadused on paranenud vaid pisut ja endiselt on vaja olla ettevaatlik.

05. sulam (nagu TI-15V-3CR-3Al-3SN, Ti-3Al-8V-6CR-4MO-4ZR (beeta C), Ti-5Al-5V-5mo-3Cr)

Tüüp: sulam (moodustub tavaliselt lahusega töödeldud olekus (ST))

Omadused:Suurepärased külma painutamise omadused (lahenduse olekus): see on sulami üks suurimaid eeliseid.

Väga madal voolavus/kõrge elastsus: tugevus on ST -olekus madal ja elastsus on väga kõrge (kuni 20%+).

Väga väike minimaalne painderaadius: ST -olekus saab saavutada väga väikese painderaadiuse, isegi r =0.5 t lähedal (sõltuvalt konkreetsest sulamist ja paksusest), mis on palju parem kui - sulamid.

Madal tagasilöök:Madal saagikuse tugevus tähendab, et tagasilöök on suhteliselt väike.

Madal pragunemise tendents: kõrge elanikkond ei muuda tõsise paindumise korral kergeks pragunemist.

Võtmepunkt:Pärast moodustamist on vaja vananemist kõvenemist: Parima moodustatavuse saamiseks viiakse tavaliselt painutamine pehmes olekus (ST). Pärast moodustamist tuleb vajaliku suure tugevuse saavutamiseks läbi viia vananev ravi. Vananemine põhjustab mõõtmete muutusi (kokkutõmbumine), mida tuleb arvestada hallituse kavandamisel ja protsesside kavandamisel.

Kõrge hind:Tooraine maksumus on tavaliselt kõrgem kui Ti-6Al-4V.

Rakendus:Kasutatakse peamiselt kosmosekosmoseosade, vedrude jms jaoks, mis nõuavad äärmiselt keerulisi kujundeid, väikest painderaadiust või suure külma moodustatavust. Kasutage selle suurepärase külma moodustatavust keerukate osade töötlemiseks ja seejärel vananemise kaudu suure tugevuse saamiseks.