יכולת עיבוד בגלגול קר של צלחת סגסוגת טיטניום TC6

Mar 29, 2024

זהות וייעוד סגסוגת

TC6 הוא סגסוגת Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si alpha-בטא מרטנזיטית עם ההרכב הנומינלי Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si ב-GB, 0.3Si listed, 6,0.3Si. התקן הסיני עבור ייעודי טיטניום וסגסוגת טיטניום והרכב כימי. זוהי סגסוגת דו-פאזית הניתנת לטיפול בחום עם ה-beta transus המדווח בין 960 מעלות צלזיוס ל-1000 מעלות צלזיוס בהתאם לתכולת הביניים; ערך נמדד של 975 עד 985 degC אופייני למטיל ייצור עם חמצן בסביבות 0.10%.

הסגסוגת משלבת את יתרונות הטיטניום הרגילים של חוזק סגולי גבוה ועמידות בפני קורוזיה עם תכונות מכאניות טובות של -טמפרטורת החדר וטמפרטורות- גבוהות, והיא מדורגת לשירות עד כ-450 מעלות צלזיוס. נתיבי פרזול, יציקה, עיבוד צינורות ומוטות מבוססים היטב; גלגול קר של צלחת מתועד פחות נפוץ והוא הנושא של נתוני הניסוי שלהלן.

מסלול טחנה עבור צלחת TC6

מלאי הניסוי הומס מחדש בקשת ואקום משולשת, נפתח באזור ביתא ומחושל ללוח באזור -אלפא בטא. לוחות גולגלו בחום מעל לטרנסוס בטא כדי לפרק את המבנה היצוק, ולאחר מכן התגלגלו ל-3.5 מ"מ בשדה אלפא-בטא, חוסלו והוכשרו. גלגול קר בוצע במרווחים על הסליל המחושל והכבוץ, כאשר קופון בדיקה של 200 מ"מ נחתך מראש הצלחת לאחר כל 5% הפחתה נוספת כדי שניתן יהיה להמשיך לגלגל את הצלחת שנותרה. הגלגול נעצר כאשר הופיעו סדקים בקצה או פני השטח.

חישול בין-מעברים הוא הדרישה המעשית של מסלול זה. ללא התגבשות מחדש בין מעברים, צפיפות התזוזה המצטברת מעלה את מתח הזרימה עד שמגיעים מגבלת עומס הטחנה או גבול פיצוח הלוח, כך שמגבלות ההפחתה שפורסמו חלות רק על לוח זמנים מוגדר של חישול.

עבודה-הקשחת נתונים

הפחתת קור	תגובה נצפית
עד כ-15%	מתיחה וחוזק תנובה עולים, התארכות יורדת
בערך 27%	עקומות כוח משתטחות; כניסה לטווח העיוות הקשה
30.3% (מקסימום הושג)	התארכות 5.8%; אדוות פני השטח וקמורות; פיצוח קצה; פרוסת רוחב 20 מ"מ

עליית החוזק עם ההפחתה נגרמת על ידי עליית צפיפות הנקע והקשחת העבודה הנלווית, והשטחת העקומה בכ-27% היא הנקודה שבה הפחתה נוספת אינה קונה כוח פרופורציונלי. הפחתת הקור המקסימלית שהגיעה לפני הסדק הייתה 30.3%, ובשלב זה החומר איבד את מרבית משיכותו והצלחת הראתה פגמים במשטח ובשוליים הנראים לעין.

מפרטים להסמכת הצלחת המוגמרת

צלחת מוגמרת מוזמנת על פי ASTM B265, אשר מקבע כימיה, מינימום מאפיינים מכניים וסובלנות עובי עבור יריעות טיטניום, רצועות וצלחת. בדיקות מתיחה עוקבות אחר ASTM E8/E8M; הקופונים של 200 מ"מ ששימשו בניסוי נוחים מכיוון שהם עומדים בדרישת אורך האחיזה של דגימה שטוחה סטנדרטית ללא חיתוך נוסף. כאשר הצלחת מעובדת לאחר מכן לחלקים מסוג-בר, ASTM B348 חל על המוצר המוט. יסודות ביניים, בפרט חמצן, חייבים להישמר במסגרת המפרט, מכיוון שחמצן מעלה חוזק ומוריד את המשיכות ולכן מעביר גם את הטרנסוס בטא וגם את גבול הגלגול הקר.

הדרכה מעשית ליצרנים

תכנן הפחתת קור לכל מעבר מעקומת ההתקשות-שנמדדה במקום מערכי מדריך ל-Ti-6Al-4V, מכיוון שהתוספות Mo ו-Cr ב-TC6 משנות את התגובה. חילו וחמוצים לפני שההפחתה המצטברת מתקרבת לנקודת הרידוד, גוזרים קופון בכל שלב כדי לעקוב אחר מאפיינים, והפסיקו לגלגל עם הסימן הראשון של פיצוח הקצוות. היכן שהחלק הנוצר דורש משטח ישר, יש לאפשר את פיזור הרוחב של 20 מ"מ שנצפה בגבול הגלגול והגדל את צלחת ההתחלה בהתאם.