حلول عملية لمشكلة الأكسدة السطحية في مطروقات سبائك التيتانيوم

تمثل الأكسدة السطحية مشكلة كبيرة في إنتاج مطروقات سبائك التيتانيوم-فهي لا تقلل من استخدام المعادن فحسب، بل يمكنها أيضًا زيادة تكاليف المنتج. كيف يمكننا تقليل أو حتى القضاء على الأكسدة في مطروقات سبائك التيتانيوم أثناء عملية التسخين؟ اليوم، سنشارك العديد من الاستراتيجيات الفعالة التي أثبتت فعاليتها بالتجربة لمساعدتك في التغلب على عقبة الإنتاج هذه.

أولا، فهم الخلفية التجريبية: هذه المواد والأساليب أساسية.

استخدمت الدراسة قطع سبائك التيتانيوم المبثوقة BT3-1 لإجراء التجارب. قبل التشكيل، تمت معالجة سطح الخام ليصبح ناعمًا كالجديد، ثم تم تسخينه في فرن كهربائي إلى 950 درجة -980 درجة. في الوقت نفسه، تم استخدام لوحات مصنوعة من سبائك BT20 وOT4-1، وكذلك الأنابيب المصنوعة من سبائك PT7M، للمقارنة. تم تسخين جميع العينات والقضبان المبثوقة في وقت واحد. في النهاية، تم بنجاح بثق الأكواع والمحملات والصلبان باستخدام سبيكة BT3-1، مما يوفر أساسًا تجريبيًا متينًا للأبحاث اللاحقة.

الإستراتيجية 1: معالجة ما قبل الأكسدة-، وإضافة "طبقة واقية غير مرئية" إلى قطعة العمل.

هل تعلم؟ الفرق بين معالجة ما قبل الأكسدة - والمعالجة غير -الأكسدة كبير جدًا:

• تتميز القطع المعدنية غير المؤكسدة بملمس حرشفي-سمكي على السطح وتكون خشنة وغير متساوية عند اللمس؛

• تتمتع القطع المعدنية المؤكسدة مسبقًا-بسطح أملس ومسطح، كما لو أنها مصقولة بعناية.

والأفضل من ذلك هو أن طلاء المينا الزجاجي الموجود على سطح المادة الفارغة يسهل إزالته بشكل خاص بعد معالجة الأكسدة المسبقة-، مما يوفر الكثير من المتاعب للمعالجة اللاحقة. تبدو هذه الخطوة بسيطة، لكنها يمكن أن تحسن جودة السطح وتساعد في معالجة الطلاء في نفس الوقت، وهو ببساطة "ضرب عصفورين بحجر واحد".

الإستراتيجية 2: تحسين المعالجة السطحية لتعزيز "اللدونة" للمطروقات.

حالة الطبقة السطحية (مثل معالجة الأكسدة، وما إذا كانت تمتص الغاز) لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية للمطروقات، وخاصة اللدونة. هل ترغب في تحسين اللدونة؟ تم اختبار هاتين الطريقتين شخصيًا وأثبتتا فعاليتهما:

• السفع الرملي:بسيطة ومباشرة، يمكن أن تحسن بشكل كبير من مرونة الخام وتجعل المطروقات أكثر متانة؛

• لكمة مختلطة:-الأكسدة المسبقة + طلاء مينا الزجاج: يتم تنفيذ معالجة الأكسدة المسبقة- أولاً، تليها طبقة من طلاء مينا الزجاج، والتي يمكن أن تزيد من تحسين مرونة السطح وتلبية متطلبات الأداء لسيناريوهات مختلفة.

الإستراتيجية 3: اختر طريقة التسخين المناسبة لتقليل الأكسدة عند المصدر
يعد التسخين خطوة حاسمة في إنتاج مطروقات سبائك التيتانيوم، واختيار الطريقة الصحيحة يمكن أن يقلل بشكل أساسي من خطر أكسدة السطح.
لتسخين الفرن الكهربائي التقليدي:التحكم في درجة الحرارة والوقت هو المفتاح.
إذا تم استخدام فرن كهربائي عادي للتدفئة، طالما أن درجة الحرارة لا تتجاوز درجة حرارة التحول المتآصل ووقت الاحتفاظ أقل من ساعة واحدة، فإن سطح قطعة العمل لن يمتص غازًا كبيرًا بشكل عام. يمكن أن يؤدي السفع الرملي التقليدي اللاحق إلى إزالة أي طبقة ماصة للغاز-متبقية بسهولة، مما يجعل العملية بسيطة نسبيًا.
 

تسخين طبقة مسالة زائفة-في المواد السائبة: الكفاءة عالية "بشكل شنيع".
هذه طريقة تسخين واعدة للغاية يمكنها زيادة كفاءة التبادل الحراري بين الجسيمات والغازات وأسطح القضبان بشكل كبير. تظهر التجارب أن كفاءة نقل الحرارة أعلى بمقدار 1.5 مرة من كفاءة أفران الحمل الحراري القسري، وتقريباً بنفس سرعة أفران الملح المنصهر!
ما هي فوائد التسخين السريع؟ يعني وقت التسخين الأقصر تعرضًا أقل لدرجات الحرارة المرتفعة، مما يقلل بشكل طبيعي من فرصة أكسدة السطح. وفي الوقت نفسه، يعمل التسخين الأسرع والأكثر تجانسًا على تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج - وهو فوز ثلاثي!