I. Títan málmblöndur eru mikið notaðar í geimferðum, læknisfræði og öðrum sviðum vegna mikillar sérstaks styrks og tæringarþols. Hins vegar gerir mikil efnafræðileg hvarfgirni þeirra tilhneigingu til að bregðast við súrefni og köfnunarefni við háhita-til að mynda brothætt oxíðlag, sem leiðir til minnkaðs mýktar efnis og aukinnar vinnsluheimildar. Að ná lágmarki eða engri oxun meðan á hitunarferli títan álfelgur smíða billets er orðin tæknileg áskorun til að bæta efnisnýtingu og draga úr framleiðslukostnaði. Við könnuðum aðferðir til að stjórna yfirborðsoxun títan álfelgurs smíða með kerfisbundnum tilraunarannsóknum.
II. Tilraunaefni og aðferðir BT3-1 pressuðu títan álfelgur voru valdir sem aðal rannsóknarhlutur, með samtímis samanburði á frammistöðubreytingum BT20, OT4-1 álplötur og PT7M álröra. Öll sýnin voru vélrænt slípuð og síðan hituð í rafmagnsofni í 950 gráður -980 gráður (nálægt allotropic umbreytingarhitastigi títan málmblöndur), með biðtíma stjórnað innan 1 klukkustundar. Tilraunabreytur innihéldu: foroxunarmeðferð, hlífðarhúð úr glerglerungi, gerð hitamiðils (venjulegur rafmagnsofn/laus efni gervifljótandi lag) og yfirborðsmeðhöndlun eftir smíði (sandblástur).
III. Lykiltækni fyrir yfirborðsoxunarstýringu
1. For-oxunarmeðferðarferli:
Tilraunir sýna að yfirborð ómeðhöndlaðra blokka sýnir oxíðlag úr fiski-, á meðan yfirborðssléttleiki for-oxaðra kúta er verulega bætt. For-oxunarmeðhöndlun, með því að mynda einsleita og þétta oxíðfilmu á yfirborði billetsins, hindrar í raun djúpa oxun við síðari upphitun. Ennfremur minnkar viðloðun glerhúðarinnar á for-- oxaða flötinu, sem gerir síðari fjarlægingu meira en 30% auðveldari og eykur framleiðslu skilvirkni verulega.
2. Gler enamel hlífðarhúðunartækni:
Með því að setja glerhúð úr gleri ofan á for-oxunarmeðferðina getur það dregið enn frekar úr oxunarhraðanum við hitun. Þessi húðun dregur úr snertingu milli billetsins og oxandi lofttegunda með líkamlegri einangrun. Tilraunagögn sýna að húðunarvörn getur dregið úr oxíðlagsþykkt á yfirborði billetsins um 50%–70%. Sérstaklega geta samverkandi áhrif lagsins og for- oxunarlagsins bætt yfirborðsmýkingu efnisins, aukið lengingu svikinna sýnanna um 15%–20%.
3. Upphitunarmiðill hagræðingartækni:
(1) Venjuleg hitunarstýring fyrir rafmagnsofni: Við hitun í hefðbundnum rafmagnsofni er hitastiginu stranglega stjórnað yfir allotropic umbreytingarhitastiginu og geymslutíminn er Minna en eða jafnt og 1 klukkustund til að forðast augljóst frásog gas á yfirborðinu. Hægt er að fjarlægja myndað oxíðlag á áhrifaríkan hátt með sandblástur og efnatapshlutfallið er stjórnað innan 5%. (2) Laus efni gervi-vökvalagshitunartækni: Þessi tækni hitar efnið með því að grafa það í gervi-fljótandi lag sem samanstendur af kornóttu efni (eins og súráldufti), og notar mikla hlutfallslega hreyfingu milli miðilsagnanna til að auka hitaskipti. Tilraunir sýna að skilvirkni varmaflutnings hans er 1,5 stærðargráðum hærri en í þvinguðum convection ofni, sem nálgast það stig sem bráðið salt ofn. Þessi tækni getur náð hraðri og samræmdri upphitun á billetnum, stytt upphitunartímann um 40% í 60% og á sama tíma dregur verulega úr oxunartilhneigingu með einangrunaráhrifum miðilsins, sem dregur úr þykkt yfirborðsoxíðlagsins um meira en 80%.
Notkunartilfelli: Við notuðum Y₂O₃ dreifingarstyrkingu + hitadreifingarhúð á títan-níóblendi hverfladiskum, sem jók skriðstyrkinn við 650 gráður um 35% og minnkaði skriðhraðann í 1×10⁻⁸/s.
IV. Fínstilling á yfirborðsmeðferðarferli:
Sandblástur eftir mótun er lykilskref til að bæta frammistöðu smíða. Hefðbundin sandblástur getur fjarlægt yfirborðsoxíðlagið og gas-gleypið lag, minnkað yfirborðsgrófleika Ra gildið niður fyrir 3,2μm, á sama tíma og það bætir mýkt með yfirborðsstyrkingu. Fyrir eyðurnar með glerhúðun glerhúð verður að stjórna sandblástursþrýstingnum á bilinu 0,3–0,5 MPa til að forðast of miklar skemmdir á grunnefninu.
V. Ályktanir:
1. Samverkandi beiting for-oxunarmeðferðar og glerglöpunarhúðunar getur byggt upp tvöfalt-lags verndarkerfi með "virkri oxunarstýringu + óvirka einangrunarvörn," sem bætir verulega yfirborðsgæði títan álfelgur.
2. Lausa efnisgervi-vökvalagshitunartæknin nær tvöföldum markmiðum skilvirkrar upphitunar og oxunarstýringar með því að fínstilla hitaflutningsbúnaðinn, sem gerir það sérstaklega hentugur fyrir fjöldaframleiðslu flókinna-laga smíða.
3. Nákvæm stjórn á ferli breytum (hitastig, tími, sandblástursþrýstingur osfrv.) er mikilvægt til að tryggja alhliða frammistöðu títan álfelgur; Staðlaðar ferliforskriftir þarf að koma á í samræmi við sérstakar álfelgur.
Að stjórna yfirborðsoxun á títan járnblendi er í meginatriðum umfangsmikið kerfisverkfræðiverkefni sem samþættir „ferli, umhverfi og eftir-meðhöndlun.
Með stuðningi staðbundinna iðnaðar í Baoji, hefur lofttæmi smíði + óvirkt gas vörn + súrsun og passivering orðið almenn lausn, á meðan há-hitahúð og stafræn stjórnun knýja það í átt að markmiðinu um "núll oxun."
Fyrir háa-svið eins og loftrými og kjarnorku, er tómarúmsmíði + PVD húðun fullkomin leið til að ná „þjónustu-núlluoxun.
