TC6-titaaniseoslevyn kylmävalssauskoneistettavuus

Seoksen tunniste ja nimitys

TC6 on martensiittinen Ti-Al-Mo{3}}Cr-Fe-Si alfa-beetaseos, jonka nimelliskoostumus on Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si, 6 ja GB/T1.3, 2/T1. Kiinalainen standardi titaanille ja titaaniseosten nimityksille ja kemialliselle koostumukselle. Se on lämpökäsiteltävä, kaksifaasinen metalliseos, jonka beta-transus on raportoitu välillä 960 - 1000 celsiusastetta väliainesisällöstä riippuen; mitattu arvo 975 - 985 astetta on tyypillistä tuotantoharkkoon, jonka happea on noin 0,10 %.

Seoksessa yhdistyvät tavanomaiset titaanin edut, korkea ominaislujuus ja korroosionkestävyys sekä hyvät huonelämpötilan-ja korkean lämpötilan-mekaaniset ominaisuudet, ja se on mitoitettu käytettäväksi noin 450 celsiusasteessa. Takomisen, valun, putkien ja tankojen käsittelyreitit ovat vakiintuneet; levyn kylmävalssaus on dokumentoitu harvemmin ja se on alla olevien koetietojen aihe.

Myllyreitti TC6-levylle

Kokeilukappale sulatettiin uudelleen kolminkertaisesti tyhjiökaarissa, avattiin beta-alueella ja taottiin laatoiksi alfa{0}}beta-alueella. Laatat kuumavalssattiin beta-transusin yläpuolelle valurakenteen hajottamiseksi, valssattiin sitten 3,5 mm:iin alfa-beeta-kentässä, hehkutettiin ja peittattiin. Kylmävalssaus suoritettiin asteittain hehkutetulla ja peitatulla kelalla siten, että levyn päästä leikattiin 200 mm:n testikuponki jokaisen 5 % lisäleikkauksen jälkeen, jotta jäljellä olevan levyn rullausta voitiin jatkaa. Rullaus pysähtyi, kun reuna- tai pintahalkeamia ilmaantui.

Inter-passhehkutus on tämän reitin käytännön vaatimus. Ilman kiertojen välistä uudelleenkiteytymistä kertynyt dislokaatiotiheys nostaa virtausjännitystä, kunnes tehtaan kuormitusraja tai levyn halkeiluraja saavutetaan, joten julkaistut vähennysrajat koskevat vain tiettyä hehkutusaikataulua.

Työ{0}}Tietojen karkaisu

Lujuuden lisäys pienentyessä johtuu nousevasta dislokaatiotiheydestä ja siihen liittyvästä työkarkaisusta, ja käyrän litistyminen noin 27 %:ssa on se kohta, jossa lisävähennys ei enää osta suhteellista lujuutta. Suurin saavutettu kylmävähennys ennen halkeilua oli 30,3 % ja siinä vaiheessa materiaali oli menettänyt suurimman osan sitkeydestä ja levyssä näkyi pinta- ja reunavirheitä.

Valmiin lautasen hyväksymistä koskevat tiedot

Valmis levy tilataan ASTM B265:n mukaan, joka korjaa titaanilevyn, -nauhan ja -levyn kemian, mekaanisten ominaisuuksien minimit ja paksuustoleranssit. Vetotestaus noudattaa ASTM E8/E8M -standardia; kokeessa käytetyt 200 mm:n kupongit ovat käteviä, koska ne täyttävät tavallisen litteän näytteen pitopituusvaatimuksen ilman lisäleikkausta. Kun levy myöhemmin työstetään tanko{6}}tyyppisiksi osiksi, ASTM B348 koskee tankotuotteita. Interstitiaaliset elementit, erityisesti happi, on pidettävä spesifikaatioiden sisällä, koska happi lisää lujuutta ja alentaa sitkeyttä ja siirtää siten sekä beetatransus- että kylmävalssausrajaa.

Käytännön ohjeita valmistajille

Suunnittele kylmän vähennys ajoa kohti mitatun työ{0}}kovettumiskäyrän perusteella Ti-6Al-4V:n käsikirjan arvojen sijaan, koska Mo- ja Cr-lisäykset TC6:ssa muuttavat vastetta. Hehkuta ja peita ennen kuin kertynyt pelkistys lähestyy litistymispistettä, leikkaa jokaisessa vaiheessa kuponki ominaisuuksien seuraamiseksi ja lopeta vieriminen, kun havaitset ensimmäisen reunan halkeilun. Jos muotoiltu osa vaatii tasaisen pinnan, huomioi vierintärajalla havaittu 20 mm:n leveys ja mittaa aloituslevy vastaavasti.

Usein kysytyt kysymykset

Q:Mikä on TC6:n nimellinen koostumus?
A: Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si, listattu GB/T 3620.1:ssä.

Q:Mikä on TC6:n beetatransus?
V: Raportoitu alue on 960–1000 astetta välisisällöstä riippuen; mitattu arvo 975 - 985 astetta on tyypillinen.

Q:Kuinka paljon TC6-levy kestää kylmää?
V: Valssauskokeissa saavutettu maksimi oli 30,3 %, 20 mm leveys, venymä 5,8 %:iin ja näkyvä reunahalkeama.

Q:Miksi työ{0}}kovettuva käyrä tasoittuu?
V: Dislokaatiotiheys kyllästää vahvistuksen noin 27 % vähennyksellä, joten lisävähennys lisää vain vähän lujuutta kuluttaen samalla jäljellä olevan taipuisuuden.

Q:Mikä eritelmä pätee valmiiseen levyyn?
V: ASTM B265 titaanilevylle, -nauhalle ja -levylle, vetolujuustestattu ASTM E8/E8M -standardin mukaisesti.