1. ما هي الاختلافات الرئيسية في التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية بين قضبان سبيكة Titanium GR5 و GR2 و GR9؟
GR2 هو التيتانيوم نقي تجاري (CP TI) مع الحد الأدنى من الشوائب (كحد أقصى 0.25 ٪ O ، 0.30 ٪ FE) ، ويتميز قوة الشد المنخفض (345 - 450 ميجا باسكال) ولكن ليونة عالية (20 ٪ دقيقة استطالة) ومقاومة ممتازة للتآكل. إنها سبيكة واحدة مرحلة ، مثالية لتشكيل الأشكال المعقدة.
GR5 (ti - 6al - 4v) هو سبيكة + مع 5.5-6.75 ٪ AL و 3.5-4.5 ٪ V. لها أعلى قوة بين الثلاثة: قوة الشد 860-930 ميجا باسكال ، قوة العائد 795 MPa ، ولكن حاجز أقل (10 ٪ دقيقة). يعزز بنية المرحلة المزدوجة أيضًا استقرار درجات الحرارة العالية (حتى 400 درجة).
GR9 (ti - 3al-2.5v) هو سبيكة + أخرى ، مع 2.75-3.75 ٪ AL و 1.5-2.5 ٪ V. إنه يوازن بين القوة (620-795 ميجا باسكال الشد) والليونة (14 ٪ من الاستطالة) ، مع محتوى أقل من GR5 من GR5 ، مما يجعله أكثر تشكلًا من GR5. جميع الثلاثة لديهم مقاومة تآكل ممتازة ، ولكن GR2 يؤدي أفضل في بيئات تآكل خفيفة ، في حين أن GR5/GR9 يتفوق في ظروف قاسية.
2. ما هي الصناعات والتطبيقات التي تعطي أولوية GR5 و GR2 و GR9 من سبيكة التيتانيوم ، على التوالي؟
يستخدم GR2 على نطاق واسع في المعالجة الكيميائية والصناعات الطبية. في النباتات الكيميائية ، يتم تحويلها إلى أنابيب المبادل الحراري ، وسيقان الصمام ، وضخ أجزاء - مقاومة التآكل تحمل حمض الكبريتيك والكلور ، في حين أن الليونة تسمح بالتصنيع المخصص. في الطب ، يتم استخدامه للأدوات الجراحية وزراعة الأسنان بسبب التوافق الحيوي وتشكيل سهولة.
GR5 يهيمن على قطاعات الهندسة الفضائية والهندسة الثقيلة. تشمل تطبيقات الفضاء الجوي مكونات ترس الطائرات ، وأعمدة المحرك ، والأقواس الهيكلية - قوتها العالية - إلى - نسبة الوزن (الكثافة 4.5 جم/سم) تقلل من وزن الطائرة ، ودرجات حرارة محرك مقاومة الحرارة. كما أنه يستخدم في أدوات حفر الزيت في الخارج ، حيث تقاوم القوة الضغط العالي.
يفضل GR9 في الصناعات البحرية والسيارات. تشمل الاستخدامات البحرية أنابيب كمية مياه البحر وأعمدة المروحة - تتفوق مقاومة التآكل في بيئات الكلوريد على الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويبسيط القوة/الابتزانة المتوازنة الانحناء. في السيارات ، يتم استخدامها لمكونات العادم (الصمود 350 درجة) وأجزاء هيكل خفيفة الوزن ، وخفض استهلاك الوقود.
3. كيف تختلف عمليات التصنيع الخاصة بأشرطة سبيكة GR5 و GR2 و GR9 لتناسب خصائصها؟
يركز تصنيع GR2 على الحفاظ على ليونة. يتم إذابة إسفنجة التيتانيوم مرة واحدة عبر remelting arc arc (var) ، ثم الساخنة - تم تدحرجها في 750 - 850 درجة (- نطاق المرحلة) مع الصلب المتكرر (650-700 درجة) للحفاظ على الحبس جيدًا. السحب البارد واسع النطاق للتحملات الضيقة ، حيث أن ليونة تسمح بتمريرات متعددة دون تكسير.
يتطلب GR5 التحكم في المرحلة المزدوجة الدقيقة -. يتم ذوبان الإسفنج ، AL ، و V مرتين عبر VAR لضمان سبائك موحدة. يتم - المتداول فوق - transus (995 درجة) لكسر الحبوب الخشنة ، ثم تم تبريدها للاحتفاظ بها + المرحلة. يعزز معالجة الحلول النهائية (925 درجة ، الماء - والشيخوخة (540 درجة ، 4 ساعات) القوة - هذه الخطوة فريدة من نوعها GR5 ، لأن GR2/GR9 لا تحتاج إلى شيخوخة.
تعمل عملية GR9 على موازنة القوة والتشكيل. يتم ذوبانه مرة واحدة عبر var ، Hot - يتم تدحرجه عند 850 - 950 درجة (بالقرب من- transus) ، ثم تم الصلب في 700 - 750 درجة لتحسين التوزيع +. البرد - الرسم هو ممرات معتدلة من GR2 ولكن أكثر من GR5-with الوسيط لإخماد الإجهاد الصلب للحفاظ على ليونة.
4. ما هي اختبارات مراقبة الجودة الضرورية لأشرطة سبيكة GR5 و GR2 و GR9 Titanium لتلبية معايير الصناعة؟
تتطلب جميع الدرجات الثلاثة اختبار التركيب الكيميائي عبر التحليل الطيفي للانبعاثات البصرية (OES) للتحقق من محتوى السبائك: GR2 لحدود الشوائب ، GR5 لنسب AL/V ، GR9 لمستويات AL/V المنخفضة.
يختلف الاختبار الميكانيكي حسب الدرجة: يحتاج GR2 إلى اختبارات الشد (345 ميجا باسكال دقيقة الشد) وشيكات الاستطالة (20 ٪ دقيقة) ؛ يتطلب GR5 التحقق من صحة القوة (860 mpa min tensile) واختبار الصلابة (30 hrc min) ؛ تركز اختبارات GR9 على التوازن (620 ميجا باسكال دقيقة الشد ، 14 ٪ دقيقة استطالة).
الاختبار المدمر- هو عالمي: اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) يكتشف العيوب الداخلية (حساسية 0.5 مم) ، والاختبار الحالي الدوامة (ECT) يتحقق من الأسطح للخدوش/الحفر. بالنسبة للتطبيقات الهامة (على سبيل المثال ، GR5 في الفضاء) ، يعد 100 ٪ UT/ECT إلزاميًا ؛ GR2 في الاستخدام الكيميائي قد يستخدم أخذ العينات بنسبة 50 ٪. تضمن عمليات الفحص الأبعاد تحمل القطر (± 0.05-0.1 مم) عبر ميكرومتر ، مع GR2 يتطلب التسامح أكثر صرامة لتشكيل التطبيقات.
5. يمكن لحام GR5 و GR2 و GR9 من سبيكة التيتانيوم ولحامها بارد - ، وما هي الاحتياطات المطلوبة؟
GR2 هو الأسهل في اللحام والشكل. اللحام عبر اللحام القوس التنغستن الغاز (GTAW) مع التدريع الأرجون (يمنع الأكسدة) لا يتطلب أي بعد معالجة حرارة اللحام-. البرد - تشكيل (الانحناء ، المتداول) واضح ومباشر - ما يصل إلى 30 ٪ بارد - دون الصلب ، وذلك بفضل ليونة عالية.
GR5 قابل لحام ولكنه يحتاج إلى رعاية. يتم استخدام GTAW مع Erti - 5 Filler Metal ، ولكن بعد- Weld Annealing (700 درجة ، ساعة واحدة) يخفف من الإجهاد المتبقي - حرجًا في أجزاء التحميل العالية-. تشكيل البرد - محدود (كحد أقصى 15 ٪ من العمل البارد) قبل الصلب ، لأن ليونة منخفضة تسبب التكسير. يجب أن تكون الأدوات حادة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة ، والتي تعزز الحبوب.
GR9 أرصدة لحام وتشكيل. GTAW مع Erti - 9 يعمل بشكل جيد ، مع نشر اختياري - تلبيس اللحام (650 درجة) لتخفيف الإجهاد. يسمح تشكيل البرد - بنسبة 20 ٪ باردة - أكثر من GR5 ولكن أقل من GR2. الصلب الوسيط (700 درجة) بعد تشكيل ثقيل يعيد ليونة. بالنسبة لجميع الدرجات ، يجب تنظيف أسطح اللحام باستخدام الأسيتون لإزالة الزيت ، حيث تسبب الملوثات مسامية لحام.
