As ligas de titânio têm baixa densidade, falta de fluidez fundida e baixas taxas de fluxo de fundição. Além disso, a grande diferença de temperatura entre as temperaturas de fundição e molde (aproximadamente 300 graus) e as taxas de resfriamento rápidas facilitam a formação de defeitos como os poros e dentro de peças fundidas de titânio, mesmo quando lançadas em uma atmosfera protetora. Esses defeitos afetam seriamente a qualidade do elenco. As principais técnicas para o tratamento da superfície dos esquecedores de titânio estão resumidas abaixo:
1. Remoção da camada de reação da superfície
A camada de reação da superfície é um fator -chave que influencia as propriedades físicas e químicas dos esquecimentos de titânio. Essa camada de contaminação deve ser completamente removida antes do polimento para obter um efeito de polimento ideal. Recomenda -se uma combinação de jateamento de areia e decapagem.
1 .Blasting de areia:
O abrasivo de corundum branco é recomendado para jateamento de areia grosso.
O controle da pressão é crucial: a pressão de jateamento de areia deve ser significativamente menor do que a usada para metais não preciosos, normalmente abaixo de 0,45 MPa. A pressão excessiva pode fazer com que as partículas de areia afetem a superfície do titânio, gerando faíscas violentas e aumento da temperatura localizada. Isso pode desencadear reações secundárias da superfície, formando novas camadas de contaminação e comprometendo a qualidade da superfície. Controle de tempo: O tempo de jateamento de areia deve ser de 15 a 30 segundos. O objetivo é apenas remover a areia, a camada sinterizada e a camada de óxido parcial na superfície de fundição. A estrutura restante da camada de reação da superfície deve ser efetivamente removida pela decapagem subsequente.
2. Tratamento de decapagem:
A decapagem pode remover rápida e minuciosamente a camada de reação da superfície e tem menos probabilidade de introduzir contaminação de outros elementos.
Seleção do sistema de decapagem:
Sistema de HF-HCl: forte capacidade de remoção, mas pode resultar em alta absorção de hidrogênio.
Sistema HF-HNO3: baixa absorção de hidrogênio. A tendência de absorção de hidrogênio pode ser controlada ajustando a concentração de HNO3 (o aumento da concentração ajuda a reduzir a absorção de hidrogênio). Este sistema também fornece um certo efeito de iluminação da superfície e é recomendado.
Recomendações de concentração: A concentração de IC deve ser controlada entre 3% e 5%; A concentração de HNO3 deve ser controlada entre 15% e 30%.
Ii. Tratamento de defeitos de elenco
Porosidade interna e porosidade de encolhimento:
A prensagem isostática quente (quadril) pode ser usada para eliminar defeitos internos usando alta temperatura e alta pressão. Nota: O tratamento do quadril pode afetar ligeiramente a precisão dimensional das peças.
Solução alternativa (alta precisão necessária): use a inspeção de raios-X para localizar defeitos, moer superfície para expor os orifícios de defeitos e, em seguida, use soldagem a laser para reparo preciso.
Porosidade da superfície: A soldagem direta a laser pode ser usada para reparo localizado.
Iii. Moagem e polimento
O titânio tem alta reatividade química, baixa condutividade térmica e alta adesão, resultando em baixa eficiência de retificação mecânica (taxa de retificação) e reação fácil com abrasivos comuns.
1. Motor mecânica:
Seleção abrasiva: os abrasivos comuns não são adequados. Recomenda-se abrasivos ultra-duros com excelente condutividade térmica, como diamante ou nitreto de boro cúbico (CBN).
Controle de velocidade da linha: As velocidades da linha de polimento devem ser estritamente controladas dentro da faixa de 900-1800 m/min. Velas excessivamente altas podem causar facilmente queimaduras (superaquecimento localizado) e micro -travas na superfície do titânio.
2. Polimento químico:
Princípio: A suavização e o polimento da superfície são alcançados utilizando a reação redox dos metais em um meio químico. Vantagens: os resultados do polimento são independentes da dureza, área de polimento ou forma estrutural do titânio; Todas as áreas em contato com o fluido de polimento são uniformemente polidas; Os requisitos do equipamento são relativamente simples e fáceis de operar; Particularmente adequado para polir peças complexas de titânio (como suportes de componentes do motor de aeronaves).
Resumo técnico:
Sandbasting: baixa pressão (menor ou igual a 0,45 MPa), duração curta (15-30 segundos), a explosão de corundum branco grosso remove apenas a areia aderente/camada sinterizada/camada de óxido parcial.
A decapagem ácida: HF (3-5%)-O sistema HNO3 (15-30%) é preferido para descontaminação eficiente, baixa absorção de hidrogênio e acabamento brilhante.
Reparo de defeitos: para defeitos internos, o quadril (esteja ciente das implicações de precisão) ou posicionamento de raios-X + moagem + soldagem a laser são preferidos; Para os poros da superfície, recomenda -se soldagem direta a laser.
Moagem e polimento: os abrasivos de super-hard (diamante/CBN) devem ser usados, e a velocidade da linha deve ser controlada (900-1800 m/min) para evitar queimaduras e rachaduras. O polimento químico pode ser considerado para partes complexas.
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