1. Kev ua haujlwm txias ntawm kev lag luam Pure Titanium
1.1 Kev ua haujlwm nyuaj
Tsawg chav-kub ductility thiab ua hauj lwm hardening rhiab heev: Nyob rau hauv chav tsev kub, CP Ti muaj HCP siv lead ua qauv nrog cov txheej txheem qis (tsuas yog 3 lub hauv paus ywj pheej), ua rau cov yas deformation tsis zoo piv rau lub ntsej muag -centered cubic (FCC) hlau (xws li, aluminium alloy, austenitic stainless hlau). Tsis tas li ntawd, CP Ti muaj qhov ua haujlwm hnyav heev - nws lub zog nce siab nrog qhov nce ntawm qhov txias deformation degree. Piv txwv li, tom qab 20% txias dov, lub zog tensile ntawm Qib 2 CP Ti tuaj yeem nce los ntawm thawj 345-415 MPa mus rau ntau dua 550 MPa, thaum nws elongation poob los ntawm 20-25% mus rau tsawg dua 8%. Qhov no txhais tau hais tias thaum lub sij hawm tas mus li txias txias (xws li kev sib sib zog nqus nqus, khoov), cov khoom yuav ua rau tawg yog tias kev kho nruab nrab tsis ua.
Siab deformation kuj: CP Ti muaj zog yield zog thiab txaus siab nyob rau hauv chav tsev kub. Piv txwv li, lub zog tawm ntawm Qib 2 CP Ti yog li ntawm 275-345 MPa, uas yog siab dua li ntawm 6061-T6 aluminium alloy (kwv yees 240 MPa) thiab ze rau ntawm cov hlau tsis muaj carbon tsawg (kwv yees 250-300 MPa). Kev tsim cov khoom hnyav dua yuav tsum tau ua thaum ua haujlwm txias, uas ua rau muaj kev xav tau ntau dua rau kev nruj thiab tonnage ntawm cov khoom siv.
Nto zoo rhiab heev: CP Ti muaj cov tshuaj lom neeg ua haujlwm siab ntawm chav tsev kub thiab nws yooj yim rau kev tsim cov yeeb yaj kiab oxide tawv (TiO₂) ntawm qhov chaw. Thaum lub sij hawm txias deformation (xws li kev kos duab thiab dov), oxide zaj duab xis yog ib qho yooj yim mus poob thiab ua rau nto khawb los yog adhesion rau pwm, cuam tshuam rau saum npoo ntawm lub workpiece. Tsis tas li ntawd, yog tias qhov chaw muaj qhov tsis xws luag (xws li microcracks), kev ntxhov siab yog ib qho yooj yim tshwm sim thaum ua haujlwm txias, ua rau kev nthuav dav ntawm qhov tsis xws luag thiab txawm tias tawg ntawm lub workpiece.
1.2 Cov txheej txheem tshwj xeeb yuav tsum tau ua
Intermediate annealing kev kho mob: Thaum qhov txias deformation℃siab tshaj 15-20%, nruab nrab kev ntxhov siab nyem annealing los yog recrystallization annealing yuav tsum tau nqa tawm kom tshem tawm ua hauj lwm hardening, restore lub ductility ntawm cov khoom, thiab tsis txhob tawg nyob rau hauv lub tom ntej ua. Qhov kub thiab txias yog feem ntau 600-700 degree, thiab lub sijhawm tuav yog 0.5-2 teev, nrog rau cov cua txias los yog cua txias kom ntseeg tau tias cov khoom siv recrystallization thiab tshem tawm cov kev ntxhov siab sab hauv.
Pwm thiab lubrication technology: Cov pwm yuav tsum tau ua los ntawm siab -hardness thiab hnav- cov ntaub ntawv resistant (xws li cemented carbide los yog siab - steel ceev nrog txheej txheej), thiab saum npoo yuav tsum polished kom txo tau kev sib txhuam. Nyob rau tib lub sijhawm, siab - lubricants kev ua tau zoo (xws li molybdenum disulfide-raws li cov roj nplua nyeem lossis cov roj titanium tshwj xeeb) yuav tsum tau siv los ua cov roj lubricating ruaj khov ntawm cov pwm thiab cov khoom ua haujlwm, tiv thaiv adhesion, thiab txo qhov deformation tsis kam thiab khawb nto.
Nto pretreatment: Ua ntej ua cov txheej txheem txias, cov oxide zaj duab xis thiab impurities ntawm titanium dawb paug yuav tsum tau muab tshem tawm los ntawm txoj kev xws li pickling (sib tov kua qaub ntawm hydrofluoric acid thiab nitric acid, cov mis feem ntau yog 2-5% HF + 15-20% HNO₃ + dej) los yog sandblasting, los xyuas kom meej lub nto huv si thiab flatness ntawm cov txheej txheem deg.
Tswj deformation tus nqi thiab tus nqi deformation: Qhov txias deformation tus nqi yuav tsum yog nruab nrab (feem ntau, tus nqi lim yog tswj ntawm 0.001–0.1 s⁻¹). Kev nrawm dhau ntawm qhov deformation yuav ua rau cov khoom tsis muaj sijhawm txaus rau cov yas ntws, ua rau tawg; qeeb dhau tus nqi yuav txo cov kev tsim khoom. Nyob rau tib lub sijhawm, ib qho - dhau deformation tus nqi yuav tsum tau tswj nruj me ntsis (piv txwv li, ib qho - kis txo tus nqi ntawm qhov txias dov feem ntau yog 5-10%, thiab ib zaug - dhau lub kaum sab xis tsis tshaj 30 degree), thiab ntau qhov kev hloov pauv me me yuav tsum tau txais kev pom zoo nrog nruab nrab ntawm kev ua kom zoo ib yam.
2. Kub ua hauj lwm ntawm Commercially ntshiab Titanium
2.1 Kev ua haujlwm nyuaj
Nqaim kub ua haujlwm kub ntau yam: Lub sijhawm hloov pauv kub ntawm CP Ti yog li 882℃(HCP qauv (-theem)) hloov mus rau hauv lub cev -centered cubic (BCC) qauv (-theem) saum toj no kub). Qhov zoo tshaj plaws kub ua hauj lwm kub yog feem ntau 700-850℃(nruab nrab ntawm chav tsev kub thiab theem hloov kub, piv txwv li, nyob rau hauv lub -theem cheeb tsam). Yog tias qhov kub thiab txias qis dua 700 degree, cov khoom tseem muaj siab deformation kuj thiab pom tseeb ua hauj lwm hardening; Yog tias qhov kub siab tshaj 850℃(ze rau lub sijhawm hloov pauv kub), cov nplej yuav loj hlob sai, uas ua rau cov pob zeb ntxhib ntawm cov khoom ua haujlwm, uas txo cov khoom siv kho tshuab (xws li toughness thiab qaug zog). Tsis tas li ntawd, yog tias qhov kub siab tshaj 882℃thiab nkag mus rau thaj tsam -theem, cov nplej yuav raug coarsened hnyav, thiab txawm tias cov txheej txheem sib xyaw ua ke yuav raug tsim tom qab txias, uas yuav cuam tshuam qhov kev ua tau zoo ntawm cov khoom.
Siab -kub oxidation thiab muaj kuab paug rhiab heev: CP Ti muaj cov tshuaj lom neeg muaj zog heev ntawm qhov kub thiab txias (siab tshaj 400 degree), thiab yuav hnov mob nrog oxygen, nitrogen, hydrogen, thiab lwm yam gases nyob rau hauv cov huab cua los ua nkig txheej txheej:
Oxidation: Ua ib qho ntxeem tau thiab nkig TiO₂ nplai, uas txo qhov zoo ntawm qhov chaw thiab cov khoom siv tshuab ntawm cov khoom ua haujlwm;
Nitridation: Ua TiN nyuaj thiab nkig theem, uas ua rau cov khoom nkig thiab nquag tawg thaum ua;
Hydrogen absorption: Tsim TiH brittle theem, ua rau hydrogen embrittlement ntawm cov khoom thiab txo nws cov toughness.
Tsawg thermal conductivity thiab qhov kub tsis sib xws: Lub thermal conductivity ntawm CP Ti tsuas yog kwv yees li 1/5 ntawm cov hlau thiab 1/3 ntawm txhuas alloy. Thaum lub sijhawm ua haujlwm kub, cov cua kub hloov mus rau hauv cov khoom siv qeeb, uas yooj yim ua rau qhov kub tsis sib xws ntawm qhov chaw thiab cov tub ntxhais ntawm cov khoom ua haujlwm, ua rau tsis sib xws deformation thiab kev ntxhov siab sab hauv, thiab txawm tawg lossis deformation ntawm lub workpiece.
2.2 Cov txheej txheem tshwj xeeb yuav tsum tau ua
Precise kub tswj: Cov cua kub yuav tsum nruj me ntsis tswj nyob rau hauv qhov ntau ntawm 700-850 degree, thiab qhov kub sib txawv yuav tsum tsis txhob tshaj ± 10 degree. Cov cuab yeej siv cua sov yuav tsum siv qhov tseeb-tswj lub tshuab hluav taws xob lossis lub tshuab nqus tsev tsis siv hluav taws xob qhib (kom tsis txhob muaj cua sov hauv zos lossis cua sov tsis sib xws). Thaum lub sijhawm ua haujlwm, qhov kub ntawm lub workpiece yuav tsum tau saib xyuas raws sijhawm (siv infrared ntsuas kub lossis thermocouple). Yog hais tias qhov kub thiab txias poob qis dua 700 degree, lub workpiece yuav tsum tau xa rov qab mus rau lub qhov cub kom reheating kom tsis txhob ua nyob rau hauv qhov qis - qhov kub thiab txias cheeb tsam nrog siab deformation kuj.
Tiv thaiv huab cua los yog txheej txheej: Txhawm rau tiv thaiv kev kub siab oxidation thiab roj paug, cov kev tiv thaiv hauv qab no tuaj yeem ua tau:
Lub tshuab nqus tsev cua sov: Ua kom sov cov khoom ua haujlwm hauv lub tshuab nqus tsev (lub tshuab nqus tsev kawm qib siab dua lossis sib npaug ntawm 10⁻³ Pa) kom tshem tawm cov huab cua thiab tsis txhob muaj cov tshuaj tiv thaiv roj;
Inert gas tiv thaiv: Sau cov cua kub cua sov nrog siab -purity argon los yog nitrogen (nitrogen tsuas yog haum rau qis- cua kub hauv qab 600℃kom tsis txhob muaj nitridation) los tsim ib qho chaw tiv thaiv;
Deg tiv thaiv - oxidation txheej: Txheej txheej ntawm lub workpiece nrog tshwj xeeb los tiv thaiv - oxidation txheej (xws li iav -raws li txheej lossis boron-raws li txheej) ua ntej cua sov, uas tuaj yeem tsim cov yeeb yaj kiab tiv thaiv ntawm qhov kub siab kom cais cov pa oxygen thiab nitrogen.
Tsim nyog kub ua hauj lwm txheej txheem tsis: Qhov kub deformation tus nqi yuav tsum tau tswj ntawm 0.1–10 s⁻¹ (the -theem ntawm CP Ti muaj zoo plasticity nyob rau hauv no strain rate range). Qhov ib zaug - dhau deformation tus nqi yuav tsum tau nce kom tsim nyog (feem ntau 30-50%) kom siv tag nrho cov plasticity siab ntawm cov khoom kub thiab zam ntau yam me me deformations ua rau cov nplej coarsening. Tom qab ua haujlwm kub, cov khoom ua haujlwm yuav tsum tau ua kom txias hauv lub sijhawm (cua txias lossis dej txias, nyob ntawm qib thiab tuab ntawm cov khoom) txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau txhawm rau, cov khoom ua haujlwm yuav tsum tau ua kom txias (cua txias los yog dej txias, nyob ntawm seb cov khoom siv thiab cov thickness ntawm cov khoom) yuav tsum tau ua kom zoo.
Tshaj tawm -kev kho cua sov: Tom qab kub ua hauj lwm, lub workpiece yuav tsum tau raug kev nyuaj siab nyem annealing los yog recrystallization annealing kom tshem tawm kev ntxhov siab nyob rau hauv thiab refine nplej. Lub annealing kub yog 600-700 degree, thiab lub sij hawm tuav yog txiav txim raws li lub thickness ntawm lub workpiece (feem ntau 1-3 teev). Rau cov khoom ua haujlwm uas yuav tsum tau ua haujlwm siab, muab ob npaug rau annealing (thawj cua sov rau 750℃rau tuav, ces txias rau 600℃rau tuav, thiab thaum kawg cua txias) tuaj yeem siv los ua kom zoo dua cov qauv thiab cov khoom.
