Fil-manifattura ta 'tubi tal-heater tat-titanju, it-tpinġija kiesħa tnaqqas l-erja tas-sezzjoni trasversali-b'ċertu persentaġġ qabel l-ittemprar finali. Il-livell tax-xogħol kiesaħ jiddetermina l-forza li tmexxi għar-rikristallizzazzjoni waqt l-ittemprar. Livell baxx ta' xogħol kiesaħ ta' 5% jipproduċi ħbub kbar rikristallizzati ta' ASTM 4–5 (dijametru 80–120 µm). Livell għoli ta' xogħol kiesaħ ta' 20% jipproduċi ħbub rikristallizzati fini ta' ASTM 8–10 (dijametru 11–22 µm). Fl-arja fi 300 grad , il-materjal -fin tal-ħbub juri 3-5 darbiet ogħla reżistenza għall-qsim tal-għeja termali minħabba li ħbub iżgħar jipprovdu aktar erja tal-konfini tal-qamħ biex jakkomodaw tensjoni termali ċikliku u jirreżistu l-propagazzjoni tal-qsim.

Il-Mekkaniżmu tal-Influwenza tad-Daqs tal-Qamħ fuq ir-Reżistenza għall-Għeja Termali

Waqt iċ-ċikliżmu termali fi 300 grad, it-tubu tat-titanju jespandi u jikkuntratta. Ir-razza ċiklika hija akkomodata biż-żlieq u l-konfini tal-qamħ li jiżżerżqu. Materjal b'ħbub fin-għandu aktar konfini tal-qamħ għal kull unità ta' volum, li jippermetti li r-razza titqassam b'mod aktar uniformi. Il-bidu tal-qsim iseħħ fil-faxex taż-żlieq u l-konfini tal-qamħ; ħbub ifjen inaqqsu t-tul taż-żlieq u l-konċentrazzjoni tal-istress fil-konfini tal-qamħ. Ir-rata tat-tkabbir tal-qasma tal-għeja ssegwi da/dN ∝ d^0.5, fejn d huwa d-daqs tal-qamħ. It-tnaqqis bin-nofs tad-dijametru tal-qamħ inaqqas ir-rata tat-tkabbir tal-qasma bi 30%. Barra minn hekk, ħbub fini jipprovdu aktar ostakli għall-propagazzjoni tal-qsim, u jġiegħel ix-xquq jibdlu d-direzzjoni u jxerrdu l-enerġija.

Daqs Kwantitattiv tal-Qamħ Rikristallizzat bħala Funzjoni ta 'Xogħol Biesaħ

Ittremprar ikkontrollat ​​ta 'tubi tat-titanju ta' Grad 2 f'700 grad għal 30 minuta, wara livelli differenti ta 'xogħol kiesaħ, stabbilixxa d-daqsijiet tal-qamħ rikristallizzat li ġejjin. F'xogħol kiesaħ ta '5%, id-daqs tal-qamħ rikristallizzat huwa ASTM 3-5 (dijametru 50-125 µm), u l-ebusija wara l-ittemprar hija 160-180 HV. F'10% xogħol kiesaħ, id-daqs tal-qamħ huwa ASTM 5–7 (32–64 µm), u l-ebusija hija 170–190 HV. F'xogħol kiesaħ ta '15%, id-daqs tal-qamħ huwa ASTM 7–8 (22–45 µm), u l-ebusija hija 180–200 HV. F'20% xogħol kiesaħ, id-daqs tal-qamħ huwa ASTM 8–9 (16–32 µm), u l-ebusija hija 190–210 HV. Fi 30% xogħol kiesaħ, id-daqs tal-qamħ huwa ASTM 9-10 (11-22 µm), u l-ebusija hija 200-220 HV. F'40% xogħol kiesaħ, id-daqs tal-qamħ huwa ASTM 10-11 (8-16 µm), u l-ebusija hija 210-230 HV.

Ħajja ta 'Għeja Termali fi 300 grad bħala Funzjoni tad-Daqs tal-Qamħ

Ittestjar ċikliku fl-arja fi 300 grad bi swing tat-temperatura ta '250 grad (50 grad sa 300 grad) fuq 10,000 ċiklu stabbilixxa l-fond ta' xquq ta 'għeja termali li ġejjin għat-titanju ta' Grad 2. Għad-daqs tal-qamħ ASTM 3-5 (5% xogħol kiesaħ), il-fond tal-qasma wara 10,000 ċiklu huwa 150-300 µm, u l-ħajja tal-għeja għal qasma ta '1 mm hija 30,000-50,000 ċiklu. Għad-daqs tal-qamħ ASTM 5-7 (10% xogħol kiesaħ), il-fond tal-qasma huwa 80-150 µm, u l-ħajja għal 1 mm hija 60,000-100,000 ċiklu. Għad-daqs tal-qamħ ASTM 7-8 (15% xogħol kiesaħ), il-fond tal-qasma huwa 40-80 µm, u l-ħajja għal 1 mm hija 120,000-200,000 ċiklu. Għad-daqs tal-qamħ ASTM 8-9 (20% xogħol kiesaħ), il-fond tal-qasma huwa 20-40 µm, u l-ħajja għal 1 mm hija 250,000-400,000 ċiklu. Għad-daqs tal-qamħ ASTM 9-10 (30% xogħol kiesaħ), il-fond tal-qasma huwa 10-20 µm, u l-ħajja għal 1 mm taqbeż il-500,000 ċiklu.

Gwida tal-Għażla tax-Xogħol kiesaħ u tad-Daqs tal-Qamħ għal Servizz tal-Ajru ta '300 grad

It-tabella li ġejja tipprovdi rakkomandazzjonijiet għal-livell ta 'xogħol kiesaħ minn qabel u d-daqs tal-qamħ li jirriżulta għal tubi tal-ħiter tat-titanju maħsuba għal servizz fl-arja fi 300 grad, ibbażati fuq ċikli termali mistennija u ħajja ta' għeja mixtieqa.

Inġinerija Lil hinn mill-Kontroll tax-Xogħol Biesaħ

Il-grad tat-titanju jaffettwa l-imġieba tar-rikristallizzazzjoni. Il-Grad 7 jirrikristallizza f'temperatura kemmxejn ogħla mill-Grad 2 minħabba l-palladju, iżda d-daqs finali tal-qamħ għal livell partikolari ta 'xogħol kiesaħ huwa simili. Il-Grad 5 (Ti-6Al-4V) ma jirrikristallizzax kompletament taħt dawn il-kundizzjonijiet. Il-ħxuna tal-ħajt ma taffettwax direttament id-daqs tal-qamħ iżda tinfluwenza l-ħin tal-propagazzjoni tal-qsim; ħajt ta' 2.0 mm b'qasma ta' 20 µm fadal 98% tal-ħajt tiegħu. It-temperatura u l-ħin ta 'l-ittemprar jaffettwaw ukoll id-daqs tal-qamħ; temperaturi ogħla jew ħinijiet itwal ħbub coarsen. Għal reżistenza massima għall-għeja termali, xogħol kiesaħ 'il fuq minn 20% huwa ta' benefiċċju, iżda xogħol kiesaħ eċċessiv ('il fuq minn 40%) jista 'jikkawża qsim waqt it-tpinġija.

Nagħmlu Speċifikazzjoni Informata

Għal tubu tal-ħiter tat-titanju li jaħdem fl-arja fi 300 grad b'ċikliżmu termali sinifikanti, speċifika livell ta 'xogħol kiesaħ minn qabel ta' 20-30% qabel l-ittemprar finali. Jeħtieġu daqs finali tal-qamħ rikristallizzat ta 'ASTM 8 jew aktar fin. Għal applikazzjonijiet b'inqas minn 60,000 ċiklu mistenni, 10-15% xogħol kiesaħ huwa aċċettabbli. Għal ċikliżmu sever (bidu ta' kuljum-waqfien għal 10 snin, madwar 3,650 ċiklu), id-differenza bejn ASTM 5 u ASTM 8 hija negliġibbli, u xogħol kiesaħ standard huwa biżżejjed. Għal applikazzjonijiet kritiċi b'ċikliżmu termali rapidu (ħafna ċikli kuljum), speċifika 30% xogħol kiesaħ u daqs tal-qamħ ASTM 9 jew ifjen. Billi jikkontrolla l-livell tax-xogħol kiesaħ qabel l-ittemprar, l-inġinier ifassal id-daqs tal-qamħ biex jikseb ir-reżistenza għall-għeja termali meħtieġa fi 300 grad.,