チタンの鍛造品の一般的な欠陥とそれらを避ける方法は何ですか？

チタンの鍛造は、高強度、低密度、良好な腐食抵抗などの優れた特性により、さまざまな業界で広く使用されています。ただし、製造プロセスと同様に、チタンの鍛造には課題がないわけではありません。鍛造プロセス中に発生する可能性のあるいくつかの一般的な欠陥があり、これらの欠陥とそれらを回避する方法を理解することは、高品質のチタン鍛造を生成するために重要です。チタンフォーミングサプライヤーとして、私はこのトピックに関するいくつかの洞察を共有します。

チタン鍛造品の一般的な欠陥

1。気孔率

気孔率は、チタン鍛造の最も一般的な欠陥の1つです。それは、鍛造内の小さな穴またはボイドの存在を指します。多孔性は、いくつかの要因によって引き起こされる可能性があります。第一に、融解プロセスと注ぐプロセス中のガスの閉じ込めは、多孔性につながる可能性があります。チタンが溶けると、水素、酸素、窒素などのガスが溶融金属に溶解する可能性があります。これらのガスが固化前に適切に除去されない場合、泡を形成し、多孔性をもたらします。

第二に、凝固中の収縮も気孔を引き起こす可能性があります。チタンが冷却して固化すると、収縮します。鍛造またはゲーティングシステムの設計が、この収縮を補うために溶融金属の適切な給餌を許可しない場合、ボイドは形成されます。

2。亀裂

ひび割れは、チタンの鍛造におけるもう1つの重大な欠陥です。表面亀裂や内部亀裂など、さまざまな種類の亀裂があります。表面亀裂は、鍛造の外面に見える可能性があり、しばしば鍛造プロセス中の過度の応力によって引き起こされます。たとえば、鍛造が迅速に変形しすぎたり、不適切な温度で変形したりした場合、材料はストレスに耐えられず、亀裂につながる可能性があります。

一方、内部亀裂は検出がより困難です。それらは、鍛造内の不均一な変形によって引き起こされる可能性があります。鍛造プロセス中、材料が均一に流れない場合、内部応力が蓄積し、内部亀裂が生じる可能性があります。さらに、熱応力も亀裂を引き起こす可能性があります。鍛造が速すぎると冷却されると、外層が内側の層よりも速く冷却され、収縮し、亀裂につながる可能性のある熱応力が生じます。

3。インクルージョン

包含物は、チタンの鍛造に存在する非金属粒子です。それらは、炉の裏地からのスラグや耐火物など、融解プロセス中に導入できます。原材料の取り扱い中の汚染のために、包含物も形成することができます。これらの包含物は、鍛造の機械的特性にマイナスの影響を与える可能性があります。彼らはストレス濃縮器として機能し、材料の強度と延性を減らすことができます。場合によっては、包含物が荷重下の鍛造の早期の故障を引き起こす可能性もあります。

4。穀物サイズの問題

チタン鍛造の粒度は、その機械的特性に影響を与える重要な要因です。不適切な粒子サイズは、強度、延性、疲労抵抗の低下につながる可能性があります。鍛造が温度が高すぎるか、高温に長時間保持されている場合、穀物が成長し、粗い粒子構造が生じます。粗い - 粒状の鍛造は一般的に弱く、割れやすくなります。一方、鍛造が十分に変形しないか、温度が低すぎる場合、穀物が適切に洗練されず、サブ最適な機械的特性にもつながる可能性があります。

これらの欠陥を回避する方法

1。多孔性予防

多孔性を防ぐために、融解プロセスの厳密な制御が不可欠です。融解炉は、大気がきれいで汚染物質がないことを確認するために適切に維持する必要があります。真空溶融は、溶融金属のガス含有量を減らすためにチタンによく使用されます。注ぐ前に、溶解したガスを除去するために溶融チタンを脱気にする必要があります。

ゲーティングシステムの設計に関しては、固化中に溶融金属の適切な給餌を確保するために慎重に最適化する必要があります。これは、適切なサイズと形状のライザーとランナーを使用することで実現できます。ライザーは、収縮が発生する可能性が高い地域に配置され、ボイドを埋めるために溶融金属の継続的な供給を提供する必要があります。

2。亀裂回避

亀裂を避けるために、鍛造プロセスパラメーターを慎重に制御する必要があります。変形速度は、材料と鍛造設計に従って調整する必要があります。変形速度が遅くなると、材料のストレスを軽減し、亀裂を防ぐのに役立ちます。鍛造温度も重要です。チタンの鍛造は、鍛造温度ウィンドウとして知られる特定の温度範囲内で偽造する必要があります。この窓の外で操作すると、ひび割れのリスクが高くなります。

適切な熱処理は、内部ストレスを緩和し、亀裂を防ぐのにも役立ちます。鍛造後、鍛造を制御された速度で冷却して、熱応力を最小限に抑える必要があります。アニーリングは、ストレスをさらに緩和し、材料の延性を改善するために実行できます。

3。インクルージョン制御

包含物を制御するには、原材料の厳格な品質管理が必要です。チタンスポンジまたはインゴットは、使用前に汚染の兆候について検査する必要があります。融解プロセスはきれいな環境で実行する必要があり、必要に応じて炉の裏地を定期的に検査して交換する必要があります。溶融金属の取り扱い中、外来粒子の導入を防ぐために適切な技術を使用する必要があります。たとえば、ひしゃくやその他の取り扱い装置は、清潔で、スラグやその他の汚染物質がないようにする必要があります。

4。穀物サイズの管理

穀物のサイズを管理するには、鍛造温度と変形量を慎重に制御する必要があります。鍛造は適切な温度まで加熱し、最適な範囲内で変形する必要があります。変形の複数のパスを使用して、穀物を改良することができます。鍛造後、正規化やクエンチ、焼き付けなどの適切な熱処理プロセスを適用して、粒子サイズをさらに制御し、鍛造の機械的特性を改善できます。

当社の製品とその品質保証

私たちの会社では、幅広い高品質のチタン鍛造品を提供しています。たとえば、私たちGR2チタンブラインドフランジ上記の一般的な欠陥がないことを確認するための厳格な品質管理措置で作られています。原材料は慎重に選択されており、鍛造プロセスは、優れた機械的特性と細かい粒子構造を備えたフランジを生成するために正確に制御されます。

私たちのチタンフランジ鍛造私たちが誇りを持っているもう1つの製品です。高度な鍛造技術と品質制御方法を使用して、気孔率、亀裂、包含、穀物サイズの問題を防ぎます。これらのフランジは、化学、石油化学、航空宇宙産業のさまざまな用途に適しています。

さらに、私たち純粋なチタンターゲット高純度チタンで生産され、厳格な品質検査プロセスを受けます。ターゲットには、薄いフィルム堆積アプリケーションでのパフォーマンスに影響を与える可能性のある欠陥がない均一な構造と高密度があることを確認します。

購入と交渉についてはお問い合わせください

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参照

1. デイビス、JR（編）。 （2003）。チタン：技術ガイド。 ASM International。
2. Semiatin、SL、＆Seetharaman、S。（2001）。金属形成の基礎とアプリケーション。マルセル・デッカー。
3. Boyer、RR、Welsch、G。、およびCollings、EW（1994）。材料プロパティハンドブック：チタン合金。 ASM International。