टाइटेनियम मिश्र धातुओं की ताप उपचार विशेषताएँ

(1) मार्टेंसाइट परिवर्तन से टाइटेनियम मिश्र धातुओं के गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होगा। यह विशेषता स्टील के मार्टेंसिटिक चरण परिवर्तन से भिन्न है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं का ताप उपचार सुदृढ़ीकरण केवल शमन द्वारा गठित मेटास्टेबल चरण (मार्टेंसिटिक चरण सहित) के उम्र बढ़ने के अपघटन पर निर्भर कर सकता है। इसके अलावा, शुद्ध ए-प्रकार टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए गर्मी उपचार विधि मूल रूप से असंभव है। प्रभावी, अर्थात्, टाइटेनियम मिश्र धातुओं का ताप उपचार मुख्य रूप से + प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए उपयोग किया जाता है।

(2) ताप उपचार को ω चरण के गठन से बचना चाहिए। ω चरण का गठन टाइटेनियम मिश्र धातु को भंगुर बना देगा, और उम्र बढ़ने की प्रक्रिया का सही चयन (उदाहरण के लिए, उच्च उम्र बढ़ने के तापमान का उपयोग करके) ω चरण को विघटित करने का कारण बन सकता है।

(3) बार-बार चरण परिवर्तन का उपयोग करके टाइटेनियम मिश्र धातु अनाज को परिष्कृत करना मुश्किल है। यह स्टील सामग्री से भी भिन्न है। अधिकांश स्टील्स अनाज शोधन को प्राप्त करने के लिए नए चरणों के न्यूक्लियेशन और विकास को नियंत्रित करने के लिए ऑस्टेनाइट और पर्लाइट (या फेराइट, सीमेंटाइट) के बार-बार चरण परिवर्तनों का उपयोग कर सकते हैं। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में ऐसी कोई घटना नहीं है।

(4) खराब तापीय चालकता। खराब तापीय चालकता से टाइटेनियम मिश्र धातुओं की खराब कठोरता हो सकती है, विशेष रूप से + टाइटेनियम मिश्र धातुओं, बड़े शमन थर्मल तनाव, और शमन के दौरान भागों के विकृत होने का खतरा होता है। खराब तापीय चालकता के कारण, विकृत होने पर टाइटेनियम मिश्र आसानी से स्थानीय तापमान में अत्यधिक वृद्धि का कारण बन सकते हैं, जिससे स्थानीय तापमान परिवर्तन बिंदु से अधिक होना और विडमैनस्टैटन संरचना बनाना संभव हो जाता है।

(5) रासायनिक रूप से सक्रिय। गर्मी उपचार के दौरान, टाइटेनियम मिश्र धातु आसानी से ऑक्सीजन और जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे वर्कपीस की सतह पर एक निश्चित गहराई के साथ ऑक्सीजन युक्त परत या ऑक्साइड स्केल बनता है, जो मिश्र धातु के प्रदर्शन को कम करता है। उसी समय, टाइटेनियम मिश्र धातु गर्मी उपचार के दौरान आसानी से हाइड्रोजन को अवशोषित करते हैं, जिससे हाइड्रोजन भंगुरता होती है।

(6) संक्रमण बिंदुओं में बड़ा अंतर है। भले ही सामग्री समान हो, अलग-अलग गलाने की गर्मी के कारण, उनका परिवर्तन होता है

तापमान कभी-कभी बहुत भिन्न होता है।

(7) चरण क्षेत्र में गर्म करने पर दाने बढ़ने लगते हैं। अनाज के मोटे होने से मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी तेजी से गिर सकती है, इसलिए हीटिंग तापमान और समय को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए, और चरण क्षेत्र में गर्मी उपचार का उपयोग सावधानी से किया जाना चाहिए।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं के ताप उपचार के प्रकार

टाइटेनियम मिश्र धातु का चरण परिवर्तन टाइटेनियम मिश्र धातु के ताप उपचार का आधार है। टाइटेनियम मिश्र धातु के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, उचित मिश्रधातु के अलावा, इसे उचित ताप उपचार के साथ जोड़ा जाना चाहिए। टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए कई ताप उपचार विधियाँ हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले उपचारों में एनीलिंग उपचार, उम्र बढ़ने का उपचार, विरूपण ताप उपचार और रासायनिक ताप उपचार शामिल हैं।

1 एनीलिंग उपचार

एनीलिंग विभिन्न टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए उपयुक्त है, और अंततः मिश्र धातु की प्लास्टिसिटी में सुधार करता है, इसके तनाव को समाप्त करता है और संरचना को स्थिर करता है। एनीलिंग रूपों में तनाव राहत एनीलिंग, पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग, डबल एनीलिंग, इज़ोटेर्मल एनीलिंग और वैक्यूम एनीलिंग शामिल हैं।

(1) तनाव से मुक्ति। कास्टिंग, शीत विरूपण और वेल्डिंग प्रक्रियाओं के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को खत्म करने के लिए, तनाव राहत एनीलिंग का उपयोग किया जा सकता है। तनाव राहत एनीलिंग का तापमान पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से कम होना चाहिए, आमतौर पर 450 ~ 650 डिग्री। आवश्यक समय वर्कपीस के क्रॉस-सेक्शनल आकार, प्रसंस्करण इतिहास और आवश्यक तनाव राहत की डिग्री पर निर्भर करता है।

(2) साधारण एनीलिंग। इसका उद्देश्य टाइटेनियम मिश्र धातु के अर्ध-तैयार उत्पादों में बुनियादी तनाव को खत्म करना और तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करने वाली उच्च शक्ति और प्लास्टिसिटी होना है। एनीलिंग तापमान आम तौर पर पुनर्क्रिस्टलीकरण आरंभिक तापमान के बराबर या उससे थोड़ा कम होता है। यह एनीलिंग प्रक्रिया आम तौर पर तब उपयोग की जाती है जब धातुकर्म उत्पाद कारखाने से निकलते हैं, इसलिए इसे फ़ैक्टरी एनीलिंग भी कहा जा सकता है।

(3) पूर्ण एनीलिंग। इसका उद्देश्य वर्क हार्डनिंग को पूरी तरह खत्म करना, संरचना को स्थिर करना और प्लास्टिसिटी में सुधार करना है। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से पुनर्क्रिस्टलीकरण करती है, इसलिए इसे पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग भी कहा जाता है। एनीलिंग तापमान अधिमानतः पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान और चरण परिवर्तन तापमान के बीच होता है। यदि चरण परिवर्तन तापमान पार हो गया है, तो विडमैनस्टेटन संरचना बनेगी और मिश्र धातु के गुण खराब हो जाएंगे। विभिन्न प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातुओं के बीच एनीलिंग का प्रकार, तापमान और शीतलन विधि अलग-अलग होती है।

(4) डबल एनीलिंग। मिश्र धातु की फ्रैक्चर कठोरता, प्लास्टिसिटी और स्थिर संरचना में सुधार के लिए, दो एनीलिंग की आवश्यकता होती है। एनीलिंग के बाद मिश्र धातु की संरचना अधिक समान और संतुलन के करीब होती है। उच्च तापमान और दीर्घकालिक तनाव के तहत गर्मी प्रतिरोधी टाइटेनियम मिश्र धातुओं की संरचना और गुणों की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, इस प्रकार की एनीलिंग का उपयोग अक्सर किया जाता है। डबल एनीलिंग में मिश्र धातु को दो बार गर्म करना और हवा से ठंडा करना शामिल है। पहले उच्च-तापमान एनीलिंग का ताप तापमान पुनर्क्रिस्टलीकरण के अंतिम तापमान से अधिक या उसके करीब होता है, ताकि अनाज को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ने के बिना पुनर्क्रिस्टलीकरण पूरी तरह से किया जा सके, और एपी चरण के वॉल्यूम अंश को नियंत्रित किया जा सके। वायु शीतलन के बाद, संरचना पर्याप्त रूप से स्थिर नहीं होती है, इसलिए दूसरे कम तापमान वाले एनीलिंग की आवश्यकता होती है। एनीलिंग तापमान पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से कम होता है और उच्च तापमान एनीलिंग द्वारा प्राप्त मेटास्टेबल चरण को पूरी तरह से विघटित करने के लिए लंबे समय तक रखा जाता है।

(5) इज़ोटेर्मल एनीलिंग। इज़ोटेर्मल एनीलिंग सर्वोत्तम प्लास्टिसिटी और थर्मल स्थिरता प्रदान करता है। इस प्रकार की एनीलिंग उच्च-स्थिर तत्व सामग्री वाले दोहरे चरण वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए उपयुक्त है। इज़ोटेर्मल एनीलिंग एक श्रेणीबद्ध शीतलन विधि को अपनाती है, अर्थात, पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से ऊपर के तापमान तक गर्म करने और गर्मी बनाए रखने के बाद, इसे गर्मी संरक्षण के लिए तुरंत एक अन्य कम तापमान भट्ठी (आमतौर पर 600 ~ 650 डिग्री) में स्थानांतरित किया जाता है, और फिर हवा में ठंडा किया जाता है। कमरे का तापमान।

2शमन उपचार

उम्र बढ़ने को कम करना टाइटेनियम मिश्र धातुओं के ताप उपचार और मजबूती का मुख्य तरीका है। यह एक सुदृढ़ीकरण प्रभाव उत्पन्न करने के लिए चरण परिवर्तन का उपयोग करता है, इसलिए इसे सुदृढ़ीकरण ताप उपचार भी कहा जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातु ताप उपचार का सुदृढ़ीकरण प्रभाव मिश्र धातु तत्वों की प्रकृति, एकाग्रता और ताप उपचार विनिर्देशों पर निर्भर करता है, क्योंकि ये कारक मिश्र धातु को बुझाने से प्राप्त मेटास्टेबल चरण के प्रकार, संरचना, मात्रा और वितरण के साथ-साथ प्रकृति को भी प्रभावित करते हैं। मेटास्टेबल चरण के अपघटन के दौरान अवक्षेपित चरण का। संरचना, फैलाव की डिग्री, आदि, जो मिश्र धातु की संरचना, गर्मी उपचार प्रक्रिया विनिर्देशों और मूल संरचना से संबंधित हैं।

एक निश्चित संरचना वाले मिश्र धातुओं के लिए, आयु सुदृढ़ीकरण का प्रभाव चयनित ताप उपचार प्रक्रिया पर निर्भर करता है। शमन तापमान जितना अधिक होगा, उम्र बढ़ने को मजबूत करने वाला प्रभाव उतना ही अधिक स्पष्ट होगा। हालाँकि, परिवर्तन तापमान से ऊपर शमन करने से अत्यधिक मोटे अनाज के कारण भंगुरता हो जाएगी। कम सांद्रता वाले दो-चरण टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए, अधिक मार्टेंसाइट प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान शमन का उपयोग किया जा सकता है, जबकि उच्च सांद्रता वाले दो-चरण टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए, अधिक मेटास्टेबल चरण प्राप्त करने के लिए कम तापमान शमन का उपयोग किया जा सकता है। , ताकि अधिकतम समय-प्रभावी सुदृढ़ीकरण प्रभाव प्राप्त किया जा सके। शीतलन विधि आम तौर पर जल शीतलन या तेल शीतलन होती है, और स्थानांतरण प्रक्रिया के दौरान चरण को विघटित होने से रोकने और उम्र बढ़ने के मजबूत प्रभाव को कम करने के लिए शमन प्रक्रिया तेज होनी चाहिए। उम्र बढ़ने के तापमान और समय का चयन सर्वोत्तम व्यापक प्रदर्शन पर आधारित होना चाहिए। आम तौर पर, + टाइटेनियम मिश्र धातु का उम्र बढ़ने का तापमान 500 ~ 600 डिग्री होता है और उम्र बढ़ने का समय 4 ~ 12 घंटे होता है; जबकि-प्रकार के टाइटेनियम मिश्र धातु का उम्र बढ़ने का तापमान 450 ~ 550 डिग्री है। , समय 8~24 घंटे, शीतलन विधि वायु शीतलन है।