1. Kuidas on toodetud ASTM B348 GR1, GR2 ja GR5 Titaniumvardad?
Nende titaanvarraste tootmisprotsess algab tavaliselt titaankäsnaga, mis on tooraine. Kõigi klasside jaoks sulatatakse käsn kõigepealt kaare ahjus või vaakum -induktsiooni sulatusahjus, et saada homogeenne titaan või titaan - sulami valuplok.
1. ja 2. astme (puhta titaani hinded) korral on pärast sulamist tavaliselt kuum - veeretatud. Kuum veeremine toimub kõrgel temperatuuril (titaani ümberkristallimise temperatuuri kohal), et vähendada valuploki paksust ja kujundada see vardaks - nagu vormiks. See protsess aitab parandada titaani mehaanilisi omadusi ja terade struktuuri. Pärast kuuma veeremist võib see läbi viia külma - tööprotsessid, näiteks joonistamine või külm - veeremine, et vajadusel mõõtmeid ja pinna viimistlust veelgi täpsustada.
5. astme (ti - 6 al - 4 v) jaoks lisatakse sulamisprotsessi ajal legeerivad elemendid alumiinium ja vanaadium, et saavutada soovitud kompositsioon. Kui sulami valuplokk on moodustunud, läbib see ka kuuma - tööprotsesse, mis sarnanevad puhta - titaanklassidega. Legeerivate elementide olemasolu tõttu tuleb töötlemistemperatuure ja parameetreid siiski hoolikalt kontrollida. Pärast kuuma - töötamist läbib see sageli lahenduse ja vananemise. Lahuse töötlemine hõlmab sulami kuumutamist konkreetsele temperatuurile ja seejärel selle kustutamist, et legeerivad elemendid ühtlaselt titaani maatriksis lahustada. Seejärel viiakse vananemine madalamal temperatuuril, et sadestada peeneid - legeerivate elementide skaalaosakesi, mis suurendavad märkimisväärselt sulami tugevust.
2. Millised on ASTM B348 GR1, GR2 ja GR5 titaanivardade peamised kvaliteedikontrolli mõõtmed?
Üks peamisi kvaliteedikontrolli meetmeid on keemiline koostise analüüs. Iga klassi kohta on titaani koostise ja legeerimiselementide koostise kohta ranged standardid. Näiteks 5. klassis peaks alumiiniumist sisaldus olema vahemikus 5.5 - 6.75% ja vanaadium 3.5 - 4.5%. Vardade keemilise koostise täpseks mõõtmiseks kasutatakse selliseid tehnikaid nagu optilise emissioonispektroskoopia või x- kiirfluorestsents. Määratud kompositsiooni kõrvalekalded võivad põhjustada olulisi muutusi materjali omadustes.
Samuti on ülioluline omaduste testimine. Vardade voolavuse tugevuse, tõmbetugevuse ja pikenemise määramiseks tehakse tõmbekatseid. 1. klassi puhul peaks tõmbetugevus olema 250 - 320 mpa piires, 5. klassi puhul peaks see olema umbes 890 MPa. Materjali takistuse hindamiseks, mis on seotud selle üldise tugevuse ja kulumiskindlusega, viiakse läbi kõvaduse testimine, näiteks Rockwelli või Brinelli kõvaduse testimine.
Veel üks oluline aspekt on mikrostruktuurne uurimine. Kasutades selliseid tehnikaid nagu metallograafia, saab analüüsida titaanivardade tera suurust ja struktuuri. Järjepidevate mehaaniliste omaduste tagamiseks on oluline ühtlane ja sobiv teravilja struktuur. Mis tahes ebanormaalse teravilja kasvu või defekte mikrostruktuuris on võimalik tuvastada ja see võib põhjustada toote tagasilükkamist.
Samuti tehakse pinnakontroll. Pinna defektide tuvastamiseks, näiteks pragude, poorsuse või lisandite tuvastamiseks kasutatakse visuaalset kontrolli ja mitte - mitte - hävitavaid testimismeetodeid, näiteks pragusid, poorsust või lisamist. Pinna viimistlus on samuti oluline, eriti rakenduste jaoks, kus on vaja siledaid pindu, näiteks meditsiiniliste implantaatide või kosmosekomponentide puhul.
3. ASTM B348 GR1, GR2 ja GR5 Titaanvardad saavad keevitada ja millised on kaalutlused?
ASTM B348 titaanivardade kõik kolm klassi, GR1, GR2 ja GR5, saab keevitada, kuid on olemas konkreetsed kaalutlused.
1. ja 2. astme (puhta titaanklasside) jaoks on neid suhteliselt lihtsam, võrreldes 5. astmega. Puhta titaani keevitamisel on peamine mure atmosfäärist saastumise ärahoidmine. Titaan on kõrgel temperatuuril väga reageeriv ning kokkupuude hapniku, lämmastiku või vesinikuga võib keevisliigese omada. Seetõttu viiakse keevitamine tavaliselt läbi inertses gaasikeskkonnas, näiteks Argooni gaasi varjestuse kasutamine. Heli keevisõmbluse tagamiseks tuleb hoolikalt juhtida keevitusparameetreid, näiteks voolu, pinge ja keevituskiirust.
5. astme (ti - 6 al - 4 v) jaoks on keevitamine legeerivate elementide olemasolu tõttu keerukam. Legeerivad elemendid võivad keevitamise ajal mõjutada faasi muundamise käitumist, mis võib põhjustada rabedate faaside moodustumist, kui seda ei ole korralikult hallatud. Pre - kuumus ja postitus - keevisõmbluse kuumtöötlus on sageli vajalik. Pre - kuumutamine aitab keevitamise ajal jahutuskiirust vähendada, minimeerides kõva ja rabeda mikrostruktuuride moodustumist. Post - keevisõmbluse kuumtöötlus, näiteks lõõmutamine või stress - leevendamine, võib veelgi parandada keevisliigese mehaanilisi omadusi ja vähendada jääkpingeid. Lisaks on täitematerjali valik ülioluline. Tihti valitakse keskmise metalliga sarnase kompositsiooniga täitematerjal, et tagada keevisõmbluse heade mehaaniliste ja korrosiooniomaduste.
4.I -klassi 2. astme titaan on sulam?
Jah, 2. astme titaani peetakse madalaks {{1} }sulamist teraseks, eriti kaubanduslikult puhas (CP) titaansulam, kuna kuigi selle peamine komponent on titaan, sisaldab see väikseid koguseid muid elemente, näiteks raud, süsinik ja lämmastik. See väiksemate legeerivate elementide lisamine annab sellele erineva kompositsiooni ja omadused võrreldes jaotamata titaaniga.
2. astme titaani peamised omadused
Kaubanduslikult puhas: see on üks neljast kaubanduslikult puhta titaani klassist.
Suurepärane korrosioonikindlus: see pakub silmapaistvat vastupanu korrosioonile, eriti vesi- ja kloriidi keskkonnas.
Hea moodustatavus ja keevitatavus: madal - sulami olemus tagab mõõduka tugevuse ja suurepärase elastsuse hea tasakaalu, muutes selle moodustamise ja keevitamise lihtsaks.
Kerge ja tugev: nagu ka teised titaanklass, on see tuntud oma suure tugevuse - poolest - kaalusuhte poolest.
Non - magnetiline: 2. astme titaan on mitte - magnetiline.
5.I -astme 2. või 5. titaanist parem?
Ei 2. astme ega 5. astme titaan pole oma olemuselt "parem"; Parem valik sõltub täielikult kavandatud rakendusest. 2. aste on kaubanduslikult puhas titaan, mis on tuntud suurepärase korrosioonikindluse, elastsuse ja madalamate kulude poolest, muutes selle sobivaks merekomponentideks ja meditsiinilisteks implantaatideks, kus kõrge tugevus pole kriitiline. Seevastu 5. aste (Ti - 6Al-4V) pakub märkimisväärselt suuremat tugevust, väsimuskindlust ja soojustakistust, kuid see on kallim, vähem kõrgharidus ja raskem masin, muutes selle ideaalseks kosmose, suure jõudlusega autotööstuses ja rangelt meditsiinilistes rakendustes.
