Практические решения проблемы окисления поверхности поковок из титановых сплавов

Окисление поверхности — основная проблема при производстве поковок из титановых сплавов.-Оно не только снижает использование металла, но и может увеличить себестоимость продукции. Как мы можем минимизировать или даже исключить окисление поковок из титановых сплавов в процессе нагрева? Сегодня мы поделимся несколькими экспериментально доказанными эффективными стратегиями, которые помогут вам преодолеть это производственное препятствие.

Во-первых, поймите экспериментальную основу: эти материалы и методы имеют фундаментальное значение.

В ходе исследования в качестве экспериментов использовались прессованные заготовки титанового сплава ВТ3-1. Перед ковкой поверхность заготовки обрабатывали до гладкости, как новую, а затем нагревали в электрической печи до 950-980 градусов. Одновременно для сравнения использовались пластины из сплавов ВТ20 и ОТ4-1, а также трубы из сплава ПТ7М. Все образцы и экструдированные заготовки нагревались одновременно. В конечном итоге колена, тройники и крестовины были успешно выдавлены из сплава ВТ3-1, что послужило прочной экспериментальной основой для последующих исследований.

Стратегия 1: пред-окислительная обработка, добавляющая к заготовке «невидимый защитный слой».

Вы знали? Разница между пред-окислительной обработкой и отсутствием пред-окислительной обработки огромна:

• Неокисленные заготовки имеют текстуру-чешуи на поверхности и кажутся грубыми и неровными на ощупь;

• Предварительно-окисленные заготовки имеют гладкую и плоскую поверхность, как будто они были тщательно отполированы.

Еще лучше то, что стеклоэмалевое покрытие с поверхности заготовки особенно легко удалить после пред-окислительной обработки, что избавляет от многих хлопот при последующей обработке. Этот шаг кажется простым, но он может улучшить качество поверхности и одновременно помочь в обработке покрытия, что просто «убивает двух зайцев одним выстрелом».

Стратегия 2: Оптимизация обработки поверхности для повышения «пластичности» поковок.

Состояние поверхностного слоя (например, окислительная обработка, поглощает ли он газ) оказывает существенное влияние на механические свойства поковок, особенно на их пластичность. Хотите улучшить пластичность? Эти два метода были лично проверены и доказали свою эффективность:

• Пескоструйная обработка:Простой и непосредственный, он позволяет значительно улучшить пластичность заготовки и сделать поковки более прочными;

• Комбинированный удар:Предварительное-оксидирование + покрытие стеклянной эмалью: сначала выполняется пред-окислительная обработка, а затем наносится слой покрытия стеклянной эмалью, что позволяет дополнительно оптимизировать пластичность поверхности и удовлетворить требования к производительности в различных сценариях.

Стратегия 3. Выберите правильный метод нагрева, чтобы уменьшить окисление в источнике.
Нагрев является критически важным этапом в производстве поковок из титановых сплавов, и выбор правильного метода может существенно снизить риск окисления поверхности.
Для обычного электропечного отопления:контроль температуры и времени является ключевым моментом.
Если для нагрева используется обычная электрическая печь, при условии, что температура не превышает температуру аллотропного превращения и время выдержки составляет менее 1 часа, поверхность заготовки, как правило, не поглощает значительного количества газа. Последующая традиционная пескоструйная очистка позволяет легко удалить оставшийся газопоглощающий слой, что делает процесс относительно простым.
 

Нагрев псевдо-ожиженного слоя в сыпучих материалах: эффективность "запредельно" высока.
Это весьма перспективный метод нагрева, который может значительно повысить эффективность теплообмена между частицами, газами и поверхностями заготовок. Эксперименты показывают, что ее эффективность теплопередачи на 1,5 порядка выше, чем у печей с принудительной конвекцией, и почти такая же высокая, как у печей с расплавленной солью!
Каковы преимущества более быстрого нагрева? Более короткое время нагрева означает меньшее воздействие на заготовку высоких температур, что естественным образом снижает вероятность окисления поверхности. В то же время более быстрый и равномерный нагрев повышает эффективность производства и качество продукции – тройной выигрыш!