Analiza vzrokov za hladno zvijanje v cevi Ta18 Titanijeve zlitine
Aug 13, 2025
TA18 (Ti-3AL-2.5V) Titanijeva zlitina je enakovredna z nizko aluminijevo, skoraj alfa tipa, + - tipanijeva zlitina, pridobljena iz titanove zlitine TC4 (TI-6AL-4V). Ne samo da ima odlične sobne temperature in visokotemperaturne mehanske lastnosti in korozijsko odpornostjo, ampak se ponaša tudi z odlično hladno in vročo delovno plastičnostjo, oblikovanjem, varčnostjo in korozijsko odpornostjo. TA18 Titanium Alloy cev se pogosto uporablja v hidravličnih in gorivnih sistemih zrakoplovov, kolesarskih stativah in krmilih, golf klubih, ribiških palicah, ohišju za vrtanje nafte in cevi za izmenjevalnike toplote.
Serija cevi iz zlitine TA18 Titanium je v postopku hladnega valjanja razvila številne razpoke iz prereza 70 mm × 8 mm do 55 mm × 6 mm. Makroskopsko opazovanje je pokazalo, da so bile razpoke lokalno razporejene po vzdolžni smeri cevi, brez vidnih prask na površini. Razpoke so prodrle v steno cevi in tvovale razpoke skozi tipa, kar je povzročilo 60-odstotno odstranjevanje serije. Za prepoznavanje vzroka hladno zvijanja v cevi z zlitinami Ta18 so bili vzorci odvzeti iz značilnih razpokanih in normalnih lokacij za analizo kemične sestave, mikrostrukture, morfologije zloma in mikrohardnosti. Raziskali smo tudi vzrok za pokanje.
Trije vzorci so bili odvzeti z razpokanih in normalnih lokacij, njihova kemična sestava pa je bila določena z uporabo spektrometra za neposredno branje ICP in kisika in analizatorja dušika TC-600. Vzdolžni in prečni metalografski vzorci so bili odvzeti z razpokanih in normalnih lokacij z uporabo jedka (prostorninsko razmerje) hidrofluorove kisline: dušikova kislina: voda=1: 4:45. Mikrostrukturo smo opazili z uporabo optičnega mikroskopa Leica MM-6. Vzorci so bili odvzeti z razpokanih lokacij, površinsko morfologijo razpokanih odsekov pa smo opazili z uporabo elektronskega mikroskopa JEOL JSM-5610LV. Trije metalografski vzorci so bili odvzeti z razpokanih in običajnih lokacij, trdoto pa so izmerili na petih enotnih točkah z uporabo testerja mikroerdije Shimadzu HMV-2T pri 9,8 N/30 s. Analiza kompozicije tako razpokanih kot normalnih hladno valjanih cevi iz titanijeve zlitine TA18 je pokazala prekomerno vsebnost F FE in skoraj standardno vsebnost O. Mikrostrukturni pregled je pokazal, da je v običajnem odseku enakovredna struktura. V razpokanem odseku je bila faza razpršena znotraj faze v prečni mikrostrukturi, medtem ko so bila v vzdolžni mikrostrukturi opažena groba zrna, ki kažejo nagnjenost k prehodu Widmanstätten. Mikroskopsko opazovanje razpokanega odseka je razkrilo medgranilni krhki zlom. Testiranje trdote je pokazalo povprečno trdoto Vickers za 15% višjo v razpokanem odseku kot v običajnem odseku.
Rezultati preskusov kažejo, da je dodajanje železnih nohtov med postopkom taljenja titanove zlitine TA18 preprečilo enakomerno porazdelitev med postopkom mešanja, kar je povzročilo neenakomerno vsebnost Fe v elektrodi in na koncu lokalizirano segregacijo Fe v smrdenem indotu. Ta segregacija FE je povzročila, da je vrednost mikrooletja na tem območju približno 15% višja od vrednosti matrice, kar je tvorilo utrjeno maso, ki je bila glavni vzrok za naknadno pokanje v hladno valjani cevi. Da bi preverili natančnost analize problemov, smo železne nohte zamenjali s Tife in Valfe v sestavinah zlitine TA18. V naslednjem postopku valjanja ni bilo ugotovljenih razpok, kar kaže, da sta bila analiza problemov in ukrepi za izboljšanje učinkoviti.
Podjetje se ponaša z vodilnimi domačimi proizvodnimi linijami za predelavo titana, vključno z:
Nemško uvedena natančna proizvodna linija titanijeve cevi (letna proizvodna zmogljivost: 30.000 ton);
Japonska tehnološka valilna linija iz titanove folije (najtanjša do 6 μm);
Popolnoma avtomatizirana linija neprekinjene ekstruzije iz titanove palice;
Inteligentna titanska plošča in zaključni mlin;
Sistem MES omogoča digitalni nadzor in upravljanje celotnega proizvodnega procesa, kar dosega dimenzijsko natančnost izdelkov ± 0,01 μm.
E-pošta
