Снятие напряжения с титанового стержня

Титановые стержни создают остаточное напряжение после таких процессов, как холодная вытяжка, прокатка, ковка, правка, шлифовка и механическая обработка. Это остаточное напряжение может вызвать: деформацию стержня при изгибе, коробление после механической обработки, деформацию при хранении и риск растрескивания при сварке.

1. Отжиг для снятия напряжения- (отжиг для снятия напряжения): устраняет только напряжение, не полностью рекристаллизуется, а твердость в основном сохраняется.

2. Полный отжиг/вакуумный отжиг (полный отжиг/вакуумный отжиг): устраняет напряжение и измельчает кристаллические зерна, снижает твердость и повышает пластичность.
 

1. Отжиг для снятия напряжений в вакууме.
Титановые материалы нельзя подвергать высокотемпературной-термической обработке на воздухе, так как при этом образуется -корпус, богатый кислородом и склонный к охрупчиванию.
Можно использовать только вакуумные печи.

• Низко-снятие напряжения при низких температурах (только устраняет напряжение, не рекристаллизуется полностью)

Температура: 480-590 градусов, вакуумная выдержка, медленное охлаждение печи.

◦ Чистый титан TA2 Gr2: обычно 500–550 градусов.

◦ Титановый сплав TC4 Gr5: обычно 530-580 градусов.

◦ Эффект: Снимает большую часть остаточного напряжения; отсутствие значительной рекристаллизации кристаллических зерен; небольшое изменение твердости и прочности; ограниченное улучшение пластичности.

◦ Применение: не требуется значительного снижения твердости и прочности материала, а только устранение внутренних напряжений.

Вакуумный полный рекристаллизационный отжиг (полностью устраняет напряжения + меняет механические свойства)

ТА2 Гр2: 600-680 градусов; TC4 Gr5: охлаждение вакуумной печи с температурой 700-780 градусов.

◦ Стресс практически полностью снят; кристаллические зерна ре-перекристаллизовываются; снижается твердость, значительно увеличиваются относительное удлинение и пластичность.

◦ Этот процесс представляет собой-продаваемые на рынке отожженные титановые стержни; основной штат поставок основных материалов для морской сварки.

Ключевой момент: все термические обработки титановых стержней должны проводиться в вакууме; Нагрев воздуха приведет к образованию на поверхности хрупкого кислородного слоя, который необходимо удалить шлифовкой.

Механическая снятие напряжений (вспомогательное средство, не может заменить термообработку)

1. Правка (правка давлением/правка прокаткой)

Исправление изгиба посредством механической силы; может только исправить форму, не может устранить внутренние остаточные напряжения и даже может добавить напряжения. Многие поставщики утверждают, что после выпрямления стержни выглядят прямыми, но обработка режущим станком приведет к их изгибу позже, что и является основной причиной.

Используется только для коррекции формы, а не как метод снятия стресса.

2. Вибрационное старение VSR (снятие вибрационного напряжения)

В небольшой степени применим к титановым сплавам; применение резонансной вибрации к заготовке для снятия некоторого остаточного напряжения.

• Ограничения: Этот метод редко используется в больших масштабах в промышленности по производству титановых стержней; скорость снятия напряжений не так хороша, как вакуумный отжиг; для холодно-обработанных титановых стержней с высокими остаточными напряжениями эффект ограничен; Морские и судостроительные проекты DNV/NORSOK обычно не рассматривают вибрационное старение как замену отжига для снятия напряжений.

Резюме: Единственными надежными и одобренными судостроительным обществом-методами снятия напряжений титановых стержней являются: вакуумная термообработка (отжиг для снятия напряжений/полный отжиг); механическая правка, вибрационное старение могут быть только вспомогательными.
 

Сценарии, в которых необходимо выполнить снятие напряжения/отжиг

1. Титановые прутки после холодной обработки (холодная вытяжка, холодная прокатка, обширное шлифование)

Холодная обработка приводит к накоплению высоких остаточных напряжений. После резки и резки происходит изгиб; после механической обработки и токарной обработки детали деформируются.

Экспортеры часто сталкиваются с проблемами: поставщики делают только правку, но не отжиг, и при отправке стержни выглядят прямыми, но после резки гнутся.

2. Основные материалы для сварки (морские, судостроительные проекты, KE Innovasjon AS и др. Норвежская морская техника)

• Основные материалы с высоким-остаточным-напряжением: сварка увеличивает сварочное напряжение, увеличивая риск образования холодных трещин и деформации;
• Компоненты морских подшипников DNV, NORSOK- явно требуют отожженного состояния при доставке (отжиг для снятия напряжений в вакууме);
• Титановые стержни, прошедшие холодную-обработку без снятия напряжений, не разрешается использовать непосредственно в свариваемых-подшипниках под давлением.

3. Последующая механическая обработка с большими припусками (токарная, фрезерная, глубокая резка)

Остаточные напряжения внутри стержня, после удаления поверхностного материала, напряжения восстанавливаются-, и деталь деформируется или имеет отклонения в размерах. Высокоточные-валы и заготовки фланцев должны быть сняты с напряжения.

4. Детали, требующие долгосрочной-стабильности размеров.

Готовые стержни/детали требуют длительного хранения и использования и не могут подвергаться естественной деформации. Например, детали морских соединений, валы оборудования. Без снятия напряжения стержни будут медленно гнуться после нескольких месяцев хранения.

5. Кованые стержни из титанового сплава TC4 Gr5.

После ковки остаточные напряжения высоки. Если вакуумный отжиг не проводится, последующая обработка склонна к деформации.
Рассмотрим сценарий низко-снятия напряжений (без полного рекристаллизационного отжига)
Заказчик хочет сохранить высокую твердость и прочность, исключив при этом напряжения:

Например, некоторые пружинные-детали и износостойкие-детали не хотят, чтобы материал становился мягким, поэтому выбирают низкотемпературную-снятие напряжений в вакууме (500-580 градусов) без полного высокотемпературного отжига.

Примечание. Улучшение пластичности ограничено; если последующие компоненты-подшипников необходимо сваривать, приоритет следует отдать полному рекристаллизационному отжигу.
 

1. Горяче-катаные горяче-кованые титановые стержни, полученные методом горячей обработки, уже находятся при высокой температуре, а остаточные напряжения уже очень низкие; последующая холодная обработка, дальнейшая глубокая обработка и сварка компонентов подшипника под давлением-невозможны, и нет необходимости в дополнительном снятии напряжений.

2. Простая резка с небольшим припуском, без механической обработки и сварки, а также низкие требования к точности размеров.
 

Выполняется только механическое выпрямление, без вакуумного отжига, внешний вид прямой, но внутреннее напряжение все еще очень велико, и при приемке морского проекта за рубежом возникнут проблемы, NORSOK/DNV не примет.

Как сотрудничать с нами?

Контактное лицо: Трейси

Наш адрес

Город Баоцзи, провинция Шэньси, Китай.

Номер телефона

(123)-456-789

Электронная-почта

hello@yourdomain.com