I. Titan qotishmalari yuqori oʻziga xos mustahkamligi va korroziyaga chidamliligi tufayli aerokosmik, tibbiyot va boshqa sohalarda keng qoʻllaniladi. Biroq, ularning yuqori kimyoviy reaktivligi ularni yuqori haroratda qizdirish vaqtida kislorod va azot bilan reaksiyaga kirishishga moyil bo'lib, mo'rt oksid qatlamini hosil qiladi, bu esa materialning plastikligining pasayishiga va ishlov berish hajmining oshishiga olib keladi. Titan qotishma zarblarini isitish jarayonida minimal oksidlanishga yoki umuman oksidlanishga erishish materiallardan foydalanishni yaxshilash va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish uchun asosiy texnik muammoga aylandi. Biz tizimli eksperimental tadqiqotlar orqali titanium qotishma zarblarining sirt oksidlanishini nazorat qilish usullarini o'rgandik.
II. Tajriba materiallari va usullari BT3-1 titan qotishma ekstrudirovka qilingan ignabargli BT20, OT4-1 qotishma plitalari va PT7M qotishma quvurlari unumdorlik o‘zgarishlarini bir vaqtda taqqoslash bilan asosiy tadqiqot obyekti sifatida tanlandi. Barcha namunalar mexanik sayqallangan va keyin elektr pechida 950 daraja -980 daraja (titanium qotishmalarining allotropik oʻzgarish haroratiga yaqin)gacha qizdirilgan va ushlab turish vaqti 1 soat ichida nazorat qilingan. Eksperimental o'zgaruvchilar quyidagilarni o'z ichiga oladi: oksidlanishdan oldingi ishlov berish, shisha emalni himoya qilish qoplamasi, isitish muhiti turi (oddiy elektr o'choq / bo'sh materialning psevdo-suyuqlashtiruvchi qatlami) va zarbdan keyingi sirtni tozalash usuli (qum bilan tozalash).
III. Yuzaki oksidlanishni nazorat qilishning asosiy texnologiyalari
1. Oksidlanishdan oldingi-davolash jarayoni:
Tajribalar shuni ko'rsatadiki, ishlov berilmagan ignabargli plitalar yuzasida baliq shkalasi oksidi qatlami paydo bo'ladi, shu bilan birga, oldindan oksidlangan tagliklarning sirt silliqligi sezilarli darajada yaxshilanadi. Oksidlanishdan oldingi ishlov berish, igna yuzasida bir xil va zich oksidli plyonka hosil qilish orqali keyingi isitish vaqtida chuqur oksidlanishni samarali ravishda inhibe qiladi. Bundan tashqari, shisha emal qoplamasining oldindan oksidlangan taglik yuzasiga yopishishi kamayadi, bu esa keyinchalik olib tashlashni 30% dan ortiq osonlashtiradi va ishlab chiqarish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.
2. Shisha emalni himoya qilish texnologiyasi:
Oksidlanishdan oldingi ishlov berishning ustiga shisha emal qoplamasini qo'llash, isitish vaqtida oksidlanish tezligini yanada kamaytirishi mumkin. Ushbu qoplama fizik izolyatsiya orqali ignabargli va oksidlovchi gazlar o'rtasidagi aloqani kamaytiradi. Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, qoplamani himoya qilish ignabargli sirtdagi oksid qatlami qalinligini 50% -70% ga kamaytirishi mumkin. Shunisi e'tiborga loyiqki, qoplama va oksidlanishdan oldingi qatlamning sinergetik ta'siri taglikning sirt plastisiyasini yaxshilashi mumkin, bu esa soxta namunalarning cho'zilishini 15% -20% ga oshiradi.
3. Isitish muhitini optimallashtirish texnologiyasi:
(1) Oddiy elektr o'choqli isitish nazorati: An'anaviy elektr pechida isitish vaqtida harorat allotropik transformatsiya haroratidan qat'iy nazorat qilinadi va ushlab turish vaqti sirtda aniq gaz yutilishining oldini olish uchun 1 soatdan kam yoki teng. Shakllangan oksid qatlamini qum bilan tozalash orqali samarali ravishda olib tashlash mumkin va material yo'qotish darajasi 5% ichida nazorat qilinadi. (2) Bo'shashgan materialni psevdo{6}}suyultiruvchi qatlamni isitish texnologiyasi: Bu texnologiya zarrachali muhitdan (masalan, alumina kukuni) tashkil topgan psevdo{7}}suyuqlanish qatlamiga ko'mib, ignabargli materialni isitadi va issiqlik almashinuvini kuchaytirish uchun muhit zarralari orasidagi zich nisbiy harakatdan foydalanadi. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, uning issiqlik uzatish samaradorligi majburiy konveksiya pechiga qaraganda 1,5 daraja yuqori bo'lib, eritilgan tuz pechining darajasiga yaqinlashadi. Ushbu texnologiya ignabargli materialni tez va bir xilda isitishga, isitish vaqtini 40% dan 60% gacha qisqartirishga va shu bilan birga muhitning izolyatsiyalash effekti orqali oksidlanish tendentsiyasini sezilarli darajada kamaytirishga, sirt oksidi qatlamining qalinligini 80% dan ko'proqqa kamaytirishga erishish mumkin.
Qo'llash misoli: Biz titanium{1}}niobiy qotishma turbinali disklarida Y₂O₃ dispersiyani kuchaytiruvchi + termal diffuziya qoplamasidan foydalandik, bu esa 650 gradusda surish kuchini 35% ga oshirdi va o'tish tezligini 1 × 10⁻⁸/s ga kamaytirdi.
IV. Yuzaki ishlov berish jarayonini optimallashtirish:
Kalıpta zarbdan keyin qum bilan ishlov berish zarb ishlov berish samaradorligini oshirishning asosiy bosqichidir. An'anaviy qum bilan tozalash sirt oksidi qatlamini va gazni yutuvchi{1}}qatlamni olib tashlashi mumkin, bu esa sirt pürüzlülüğü Ra qiymatini 3,2 mkm dan pastga tushiradi, shu bilan birga sirtni mustahkamlash orqali plastiklikni yaxshilaydi. Shisha emal qoplamali blankalar uchun asosiy materialga haddan tashqari shikast etkazmaslik uchun qumtosh bosimi 0,3-0,5 MPa oralig'ida nazorat qilinishi kerak.
V. Xulosa:
1. Oksidlanishdan oldingi ishlov berish va shisha emal qoplamasining sinergik qo'llanilishi "faol oksidlanishni nazorat qilish + passiv izolyatsiyadan himoya qilish" ning ikki-qatlamli himoya tizimini yaratishi mumkin, bu titan qotishma zarblarining sirt sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.
2. Bo'shashgan materialni psevdo{1}}suyultirish qatlamini isitish texnologiyasi issiqlik uzatish mexanizmini optimallashtirish orqali samarali isitish va oksidlanishni nazorat qilish bo'yicha ikki tomonlama maqsadlarga erishadi va bu, ayniqsa, murakkab shakldagi-zarbalarni ommaviy ishlab chiqarish uchun qulay qiladi.
3. Titanium qotishma zarblarining har tomonlama ishlashini ta'minlash uchun jarayon parametrlarini (harorat, vaqt, qum bosimi va boshqalar) aniq nazorat qilish juda muhimdir; standartlashtirilgan texnologik spetsifikatsiyalar maxsus qotishma navlariga muvofiq o'rnatilishi kerak.
Titan qotishma zarblarining sirt oksidlanishini nazorat qilish mohiyatan "jarayon, atrof-muhit va{0}}davolashdan keyingi ishlov berish"ni birlashtirgan keng qamrovli tizim muhandislik loyihasidir.
Baoji shahridagi mahalliy sanoatning ko'magida vakuumli zarb + inert gazdan himoya qilish + tuzlash va passivatsiya asosiy yechimga aylandi, yuqori{2}}haroratli qoplama va raqamli nazorat esa uni "nol oksidlanish" maqsadiga olib boradi.
Aerokosmik va yadro energetikasi kabi yuqori-sohalar uchun vakuumli zarb + PVD qoplamasi "xizmat-oksidlanish darajasi nolga" erishishning yakuniy yo'lidir.
