Titanli isitgich trubkasini yumshatishdan oldin sovuq ish darajasi (5% ga nisbatan. 20% qisqarishi) 300 daraja havoda qayta kristallangan don hajmini va keyinchalik issiqlik charchoqqa chidamliligini qanday o'zgartiradi?
Xabar QOLDIRISH
Titanli isitgich quvurlarini ishlab chiqarishda sovuq chizish yakuniy tavlanishdan oldin kesma maydonini-ma'lum foizga qisqartiradi. Sovuq ish darajasi tavlanish paytida qayta kristallanish uchun harakatlantiruvchi kuchni aniqlaydi. 5% past sovuq ish darajasi ASTM 4-5 (diametri 80-120 mkm) bo'lgan katta qayta kristallangan donalarni hosil qiladi. Yuqori sovuq ish darajasi 20% ASTM 8–10 (diametri 11–22 mkm) boʻlgan nozik qayta kristallangan donalar hosil qiladi. Havoda 300 daraja haroratda nozik taneli material termal charchoq yorilishiga 3-5 baravar yuqori qarshilik ko'rsatadi, chunki kichikroq donalar tsiklik termal deformatsiyaga moslashish va yoriqlar tarqalishiga qarshilik ko'rsatish uchun ko'proq don chegara maydonini ta'minlaydi.
Don hajmining termal charchoqqa chidamliligiga ta'sir qilish mexanizmi
300 daraja haroratda termal aylanish jarayonida titanium trubkasi kengayadi va qisqaradi. Tsiklik deformatsiya sirpanish va don chegarasining sirpanishi bilan moslashtiriladi. Yupqa taneli{3}}materialning hajmi birlik uchun ko'proq don chegaralari mavjud bo'lib, bu deformatsiyaning bir tekis taqsimlanishiga imkon beradi. Yoriqning boshlanishi sirpanish chiziqlari va don chegaralarida sodir bo'ladi; mayda donalar slip uzunligini va don chegaralarida kuchlanish kontsentratsiyasini kamaytiradi. Charchoq yoriqlarining o'sish tezligi da/dN ∝ d ^ 0,5 ga to'g'ri keladi, bu erda d - don hajmi. Don diametrini yarmiga qisqartirish yoriqlar o'sish tezligini 30% ga kamaytiradi. Bundan tashqari, mayda donalar yoriqlar tarqalishiga ko'proq to'siqlar keltirib, yoriqlarni yo'nalishni o'zgartirishga va energiyani yo'qotishga majbur qiladi.
Sovuq ishning funktsiyasi sifatida miqdoriy qayta kristallangan don hajmi
2-darajali titanium quvurlarni 700 daraja haroratda 30 daqiqa davomida turli xil sovuq ish darajalariga rioya qilgan holda boshqariladigan tavlanishi quyidagi qayta kristallangan don o'lchamlarini o'rnatdi. 5% sovuq ishda qayta kristallangan don hajmi ASTM 3-5 (diametri 50-125 mkm) va tavlanishdan keyingi qattiqlik 160-180 HV ni tashkil qiladi. 10% sovuq ishda don hajmi ASTM 5–7 (32–64 mkm), qattiqligi esa 170–190 HV ni tashkil qiladi. 15% sovuq ishda don hajmi ASTM 7–8 (22–45 mkm), qattiqligi esa 180–200 HV ni tashkil qiladi. 20% sovuq ishda don hajmi ASTM 8–9 (16–32 mkm), qattiqligi esa 190–210 HV ni tashkil qiladi. 30% sovuq ishda don hajmi ASTM 9–10 (11–22 mkm), qattiqligi esa 200–220 HV ni tashkil qiladi. 40% sovuq ishda don hajmi ASTM 10–11 (8–16 mkm), qattiqligi esa 210–230 HV ni tashkil qiladi.
Don hajmining funktsiyasi sifatida 300 daraja issiqlik charchoq muddati
Havoda 300 daraja haroratda 250 daraja (50 darajadan 300 daraja) 10 000 tsikl davomida o'zgarib turadigan tsiklik sinov 2-darajali titan uchun quyidagi termal charchoq yoriqlari chuqurligini aniqladi. ASTM don o'lchami 3-5 (5% sovuq ish) uchun 10 000 tsikldan keyin yorilish chuqurligi 150-300 mikronni tashkil qiladi va 1 mm yorilishgacha charchash muddati 30 000-50 000 tsiklni tashkil qiladi. ASTM don o'lchami 5-7 (10% sovuq ish) uchun yoriq chuqurligi 80-150 mkm, 1 mm gacha ishlash muddati esa 60,000-100,000 tsiklni tashkil qiladi. ASTM don o'lchami 7-8 (15% sovuq ish) uchun yoriq chuqurligi 40-80 mkm va 1 mm gacha bo'lgan xizmat muddati 120,000-200,000 tsiklni tashkil qiladi. ASTM don o'lchami 8-9 (20% sovuq ish) uchun yoriq chuqurligi 20-40 mkm va 1 mm gacha bo'lgan xizmat muddati 250,000-400,000 tsiklni tashkil qiladi. ASTM don o'lchami 9-10 (30% sovuq ish) uchun yorilish chuqurligi 10-20 mkm va 1 mm gacha ishlash muddati 500 000 tsikldan oshadi.
300 daraja havo xizmati uchun sovuq ish va don hajmini tanlash bo'yicha qo'llanma
Quyidagi jadvalda kutilgan termal davrlar va kerakli charchoq muddati asosida 300 daraja havoda xizmat ko'rsatish uchun mo'ljallangan titaniumli isitgich quvurlari uchun oldingi sovuq ish darajasi va natijada hosil bo'lgan don hajmi bo'yicha tavsiyalar berilgan.
| Xizmat muddati davomida kutilayotgan issiqlik sikllari | Kerakli charchoq muddati (1 mm yorilishgacha aylanish) | Tavsiya etilgan sovuq ish (%) | Natijadagi don hajmi (ASTM) | 10 000 sikldan keyin kutilayotgan yorilish chuqurligi (µm) |
|---|---|---|---|---|
| <30,000 | >30,000 | 5 | 3–5 | 150–300 |
| 30,000–60,000 | >60,000 | 10 | 5–7 | 80–150 |
| 60,000–120,000 | >120,000 | 15 | 7–8 | 40–80 |
| 120,000–250,000 | >250,000 | 20 | 8–9 | 20–40 |
| >250,000 | >500,000 | 30 | 9–10 | 10–20 |
Sovuq ish nazoratidan tashqari muhandislik
Titan darajasi qayta kristallanishga ta'sir qiladi. 7-sinf palladiy tufayli 2-darajaga nisbatan bir oz yuqori haroratda qayta kristallanadi, ammo ma'lum bir sovuq ish darajasi uchun yakuniy don hajmi o'xshash. 5-darajali (Ti-6Al-4V) bu sharoitda to'liq qayta kristallanmaydi. Devor qalinligi to'g'ridan-to'g'ri don hajmiga ta'sir qilmaydi, lekin yoriqlar tarqalish vaqtiga ta'sir qiladi; 20 mkm yoriqli 2,0 mm devorda devorning 98% qolgan. Yuvish harorati va vaqti ham don hajmiga ta'sir qiladi; yuqori haroratlar yoki uzoqroq vaqtlar dag'al donalar. Maksimal termal charchoqqa chidamlilik uchun 20% dan yuqori sovuq ish foydalidir, lekin ortiqcha sovuq ish (40% dan yuqori) chizish paytida yorilishga olib kelishi mumkin.
Axborotlashtirilgan spetsifikatsiyani yaratish
Havoda 300 daraja haroratda ishlaydigan titaniumli isitgich trubkasi uchun sezilarli issiqlik aylanishi bilan yakuniy tavlanishdan oldin 20-30% oldingi sovuq ish darajasini belgilang. Yakuniy qayta kristallangan don hajmi ASTM 8 yoki undan yuqori bo'lishini talab qiling. 60 000 dan kam kutilgan tsiklga ega ilovalar uchun 10-15% sovuq ish qabul qilinadi. Qattiq velosiped haydash uchun (kunlik start{11}}10 yil davomida toʻxtash, taxminan 3650 tsikl) ASTM 5 va ASTM 8 oʻrtasidagi farq ahamiyatsiz va standart sovuq ish yetarli. Tez issiqlik aylanishi (kuniga ko'p tsikl) bo'lgan muhim ilovalar uchun 30% sovuq ish va ASTM don o'lchami 9 yoki undan kichikroqni belgilang. Yuvishdan oldin sovuq ish darajasini nazorat qilish orqali muhandis 300 daraja haroratda kerakli termal charchoq qarshiligiga erishish uchun don hajmini moslashtiradi.,
