ลักษณะการอบชุบด้วยความร้อนของโลหะผสมไททาเนียม

(1) การเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนไซต์จะไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลหะผสมไทเทเนียมอย่างมีนัยสำคัญ คุณลักษณะนี้แตกต่างจากการเปลี่ยนสถานะมาร์เทนซิติกของเหล็ก การเสริมความแข็งแกร่งด้วยการบำบัดความร้อนของโลหะผสมไททาเนียมสามารถพึ่งพาการสลายตัวตามอายุของเฟสที่แพร่กระจายได้ (รวมถึงเฟสมาร์เทนซิติก) ที่เกิดจากการชุบแข็งเท่านั้น นอกจากนี้ โดยพื้นฐานแล้ววิธีการอบชุบไทเทเนียมอัลลอยด์ชนิด A บริสุทธิ์นั้นเป็นไปไม่ได้ มีประสิทธิภาพ กล่าวคือ การรักษาความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมชนิด +

(2) การอบชุบด้วยความร้อนควรหลีกเลี่ยงการก่อตัวของเฟส ω การก่อตัวของเฟส ω จะทำให้โลหะผสมไทเทเนียมเปราะ และการเลือกกระบวนการชราภาพที่ถูกต้อง (เช่น การใช้อุณหภูมิการชราภาพที่สูงขึ้น) อาจทำให้เฟส ω สลายตัวได้

(3) เป็นการยากที่จะปรับแต่งเกรนโลหะผสมไทเทเนียมโดยใช้การเปลี่ยนเฟสซ้ำๆ นอกจากนี้ยังแตกต่างจากวัสดุเหล็ก เหล็กกล้าส่วนใหญ่สามารถใช้การเปลี่ยนเฟสซ้ำๆ ของออสเทนไนต์และเพิร์ลไลต์ (หรือเฟอร์ไรต์, ซีเมนไทต์) เพื่อควบคุมการเกิดนิวเคลียสและการเติบโตของเฟสใหม่เพื่อให้ได้ความละเอียดของเกรน ไม่มีปรากฏการณ์ดังกล่าวในโลหะผสมไทเทเนียม

(4) การนำความร้อนต่ำ การนำความร้อนต่ำอาจทำให้โลหะผสมไททาเนียมแข็งตัวได้ไม่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง + โลหะผสมไททาเนียม ความเครียดจากความร้อนที่ดับลงอย่างมาก และชิ้นส่วนมีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวในระหว่างการชุบแข็ง เนื่องจากการนำความร้อนต่ำ โลหะผสมไททาเนียมอาจทำให้อุณหภูมิในพื้นที่เพิ่มขึ้นมากเกินไปได้อย่างง่ายดายเมื่อเปลี่ยนรูป ทำให้อุณหภูมิในพื้นที่นั้นเกินจุดการเปลี่ยนแปลงและสร้างโครงสร้าง Widmanstatten ได้

(5) มีฤทธิ์ทางเคมี ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน โลหะผสมไททาเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและไอน้ำได้ง่าย ทำให้เกิดชั้นหรือสเกลออกไซด์ที่อุดมไปด้วยออกซิเจนโดยมีความลึกบนพื้นผิวชิ้นงาน ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของโลหะผสม ในขณะเดียวกัน โลหะผสมไททาเนียมจะดูดซับไฮโดรเจนได้ง่ายในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ทำให้เกิดการเปราะของไฮโดรเจน

(6) จุดเปลี่ยนมีความแตกต่างกันมาก แม้ว่าส่วนผสมจะเหมือนกัน เนื่องจากความร้อนจากการถลุงที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงของพวกมัน

บางครั้งอุณหภูมิอาจแตกต่างกันมาก

(7) เมื่อถูกความร้อนในบริเวณเฟส เมล็ดพืชมีแนวโน้มที่จะเติบโต การหยาบของเกรนอาจทำให้ความเป็นพลาสติกของโลหะผสมลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นควรควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการทำความร้อนอย่างเข้มงวด และควรใช้การอบชุบความร้อนในบริเวณเฟสด้วยความระมัดระวัง

โลหะผสมไททาเนียมประเภทการอบชุบด้วยความร้อน

การเปลี่ยนเฟสของโลหะผสมไทเทเนียมเป็นพื้นฐานของการรักษาความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียม เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของโลหะผสมไททาเนียม นอกเหนือจากการผสมที่เหมาะสมแล้ว จะต้องรวมกับการบำบัดความร้อนที่เหมาะสม มีวิธีการรักษาความร้อนสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมหลายวิธี สิ่งที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การอบอ่อน การรักษาความชรา การรักษาความร้อนด้วยการเปลี่ยนรูป และการรักษาความร้อนด้วยสารเคมี

1 การบำบัดด้วยการหลอม

การหลอมเหมาะสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมต่างๆ และในที่สุดจะช่วยเพิ่มความเป็นพลาสติกของโลหะผสม ขจัดความเครียด และทำให้โครงสร้างมีเสถียรภาพ รูปแบบการหลอมรวมถึงการหลอมแบบบรรเทาความเครียด การหลอมแบบตกผลึกซ้ำ การหลอมแบบคู่ การหลอมแบบไอโซเทอร์มอล และการหลอมแบบสุญญากาศ

(1) การบรรเทาความเครียด เพื่อขจัดความเครียดภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการหล่อ การเสียรูปด้วยความเย็น และกระบวนการเชื่อม จึงสามารถใช้การอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียดได้ อุณหภูมิของการหลอมบรรเทาความเครียดควรต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ โดยทั่วไปคือ 450~650 องศา เวลาที่ต้องใช้ขึ้นอยู่กับขนาดหน้าตัดของชิ้นงาน ประวัติการประมวลผล และระดับของการลดความเครียดที่ต้องการ

(2) การหลอมแบบธรรมดา วัตถุประสงค์คือเพื่อขจัดความเครียดพื้นฐานในผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปโลหะผสมไทเทเนียม และมีความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกสูงที่ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิค โดยทั่วไปอุณหภูมิการหลอมจะเท่ากับหรือต่ำกว่าอุณหภูมิเริ่มต้นของการตกผลึกซ้ำเล็กน้อย โดยทั่วไปกระบวนการหลอมนี้จะใช้เมื่อผลิตภัณฑ์โลหะออกจากโรงงาน ดังนั้นจึงอาจเรียกว่าการหลอมจากโรงงานก็ได้

(3) การหลอมเสร็จสมบูรณ์ จุดประสงค์คือเพื่อขจัดการแข็งตัวของงานโดยสิ้นเชิง ทำให้โครงสร้างมีความเสถียรและปรับปรุงความเป็นพลาสติก กระบวนการนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการตกผลึกซ้ำ ดังนั้นจึงเรียกว่าการหลอมการตกผลึกซ้ำ อุณหภูมิการหลอมควรอยู่ระหว่างอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำและอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส หากอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสเกิน จะเกิดโครงสร้าง Widmanstatten และคุณสมบัติของโลหะผสมจะลดลง ประเภท อุณหภูมิ และวิธีการหล่อเย็นของการหลอมจะแตกต่างกันไปตามโลหะผสมไทเทเนียมประเภทต่างๆ

(4) การหลอมสองครั้ง เพื่อปรับปรุงความเหนียวแตกหัก ความเป็นพลาสติก และโครงสร้างที่มั่นคงของโลหะผสม จำเป็นต้องมีการหลอมสองครั้ง โครงสร้างโลหะผสมหลังจากการหลอมจะมีความสม่ำเสมอและใกล้เคียงกับความสมดุลมากขึ้น เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรของโครงสร้างและคุณสมบัติของโลหะผสมไทเทเนียมทนความร้อนภายใต้อุณหภูมิสูงและความเครียดในระยะยาว จึงมักใช้การอบอ่อนประเภทนี้ การหลอมสองครั้งเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนและการระบายความร้อนด้วยอากาศของโลหะผสมสองครั้ง อุณหภูมิการให้ความร้อนของการหลอมที่อุณหภูมิสูงครั้งแรกจะสูงกว่าหรือใกล้กับอุณหภูมิสิ้นสุดของการตกผลึกซ้ำ เพื่อให้สามารถดำเนินการตกผลึกซ้ำได้อย่างสมบูรณ์โดยไม่ทำให้เมล็ดพืชโตขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และสามารถควบคุมสัดส่วนปริมาตรของเฟส ap ได้ หลังจากการระบายความร้อนด้วยอากาศ โครงสร้างไม่มั่นคงเพียงพอ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอบอ่อนด้วยอุณหภูมิต่ำครั้งที่สอง อุณหภูมิการหลอมต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำและเก็บไว้เป็นเวลานานเพื่อสลายเฟส metastable ที่ได้จากการหลอมที่อุณหภูมิสูงได้อย่างสมบูรณ์

(5) การหลอมด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอล การหลอมแบบไอโซเทอร์มอลช่วยให้มีความเป็นพลาสติกและคงตัวทางความร้อนได้ดีที่สุด การอบอ่อนชนิดนี้เหมาะสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมแบบสองเฟสที่มีส่วนประกอบขององค์ประกอบที่มีความเสถียรสูงกว่า การหลอมด้วยความร้อนแบบไอโซเทอร์มอลใช้วิธีการทำความเย็นแบบแบ่งระดับ กล่าวคือ หลังจากให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่และรักษาความร้อนไว้ มันก็จะถูกถ่ายโอนไปยังเตาเผาที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าอีกเตาหนึ่งทันที (โดยทั่วไปคือ 600~650 องศา) เพื่อเก็บรักษาความร้อน จากนั้นจึงระบายความร้อนด้วยอากาศไปที่ อุณหภูมิห้อง.

2 การบำบัดด้วยการดับ

การชะลอวัยเป็นวิธีการหลักในการรักษาความร้อนและเสริมความแข็งแกร่งของโลหะผสมไทเทเนียม ใช้การเปลี่ยนเฟสเพื่อสร้างผลการเสริมความแข็งแกร่ง ดังนั้นจึงเรียกว่าการเสริมความร้อนด้วยความร้อน ผลการเสริมความแข็งแกร่งของการรักษาความร้อนโลหะผสมไทเทเนียมขึ้นอยู่กับลักษณะ ความเข้มข้น และข้อกำหนดการรักษาความร้อนขององค์ประกอบโลหะผสม เนื่องจากปัจจัยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อประเภท องค์ประกอบ ปริมาณ และการกระจายของระยะ metastable ที่ได้จากการดับโลหะผสม เช่นเดียวกับธรรมชาติ ของเฟสตกตะกอนระหว่างการสลายตัวของเฟส metastable โครงสร้าง ระดับการกระจายตัว ฯลฯ ซึ่งเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของโลหะผสม ข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการบำบัดความร้อน และโครงสร้างดั้งเดิม

สำหรับโลหะผสมที่มีองค์ประกอบเฉพาะ ผลของการเสริมอายุจะขึ้นอยู่กับกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่เลือก ยิ่งอุณหภูมิดับสูงเท่าไรก็ยิ่งเห็นผลการเสริมสร้างความชราที่ชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การชุบแข็งเหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงจะทำให้เกิดความเปราะเนื่องจากเมล็ดหยาบมากเกินไป สำหรับโลหะผสมไททาเนียมแบบสองเฟสที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า การชุบแข็งด้วยอุณหภูมิสูงกว่าสามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้มาร์เทนไซท์มากขึ้น ในขณะที่โลหะผสมไททาเนียมแบบสองเฟสที่มีความเข้มข้นสูงกว่า การชุบแข็งด้วยอุณหภูมิต่ำลงสามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้เฟสที่แพร่กระจายได้มากขึ้น เพื่อให้ได้ผลการเสริมความแข็งแกร่งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดตามเวลา โดยทั่วไปวิธีการทำความเย็นคือการระบายความร้อนด้วยน้ำหรือน้ำมัน และกระบวนการดับจะต้องรวดเร็วเพื่อป้องกันไม่ให้เฟสสลายตัวในระหว่างกระบวนการถ่ายโอนและลดผลการเสริมสร้างความชรา การเลือกอุณหภูมิและเวลาในการเสื่อมสภาพควรขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพที่ครอบคลุมที่สุด โดยทั่วไป อุณหภูมิการชราของ + โลหะผสมไทเทเนียมคือ 500~600 องศา และเวลาการชราภาพคือ 4~12 ชม. ในขณะที่อุณหภูมิการเสื่อมสภาพของโลหะผสมไททาเนียมประเภทคือ 450~550 องศา เวลา 8 ~ 24 ชม. วิธีการทำความเย็นคือการระบายความร้อนด้วยอากาศ