טכנולוגיית עיצוב ועיבוד של חומרים מסגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה

סגסוגת טיטניום בטמפרטורה גבוהה של 600 מעלות, סגסוגת טיטניום מעכבת בעירה, סגסוגת TiAl וחומרים מרוכבים SiCf/Ti הם סגסוגות טיטניום חדשות בעלות ביצועים גבוהים בטמפרטורה גבוהה. בהשוואה לחומרי סגסוגת טיטניום רגילים, הבגרות הטכנולוגית שלו נמוכה יותר. לאור מאפייני השירות ודרישות התכנון של מנועים מתקדמים, במיוחד חלקים מסתובבים המשמשים בסביבות טמפרטורות גבוהות, יש צורך לבצע כמות גדולה של מחקר יישומי הנדסי, כגון אינטראקציה זחילה-עייפות-סביבה בסביבות בטמפרטורה גבוהה, תכונות מעכב בעירה, והשפעת מבנה מיקרו על עייפות השפעה על ביצועים, טכנולוגיית שלמות פני השטח, ניתוח מתח שיורי משטח פנימי של חישולים וחלקים והשפעתו על ביצועים, חיזוי חיי שירות וניתוח כשל וכו', לפתרון טכנולוגיות מפתח כגון טכנולוגיית עיצוב, ייצור ועיבוד חומרים הקשורים ליישומים הנדסיים.

טכנולוגיית בקרת טיהור והומוגניות גבוהה עבור מרכיבי טאבלט תעשייתי

לסגסוגות TA29, TB12 ו-TiAl יש קומפוזיציות סגסוגת מורכבות, תכולת יסודות סגסוגת גבוהה וגמישות נמוכה. הכנת מטילי סגסוגת אלה קשה. הביטויים העיקריים הם: כאשר צורת המטיל מתרחבת, סדקים נוטים להתרחש עקב מתח תרמי התמצקות, ואחידות ההרכב נשלטת. זה קשה ונוטה להיפרדות. בעת שימוש בתהליך ההיתוך המסורתי של אלקטרודה מתכלה בוואקום, יש להגדיל את מספר זמני ההיתוך כראוי, ולשלוט בזרם ההיתוך, זרם ההרמה, גודל המטיל, שיטת קירור ההיתוך וכו'. עבור סגסוגת TiAl, ניתן להשתמש בתהליך ההתכה של מיטת קירור הפלזמה לייצור מטיל. תהליך ההתכה של מיטת הקירור יכול להסיר ביעילות תכלילים ולשפר את הפרדת הרכיבים, דבר שחשוב במיוחד לחומרי סגסוגת טיטניום המשמשים בחלקים מרכזיים מסתובבים של מנועים. במדינה שלנו כבר יש ציוד התכה של מיטות קירור פלזמה מרובות ויש לה את היכולות והתנאים למחקר מעבדתי וייצור תעשייתי.

טכנולוגיית הכנה לסורגים במידות גדולות ולפרזול מיוחד

חומרי גלם מסגסוגת טיטניום עבור פרזול תעופתי משתמשים בדרך כלל במוטות. פרזול גדול כגון דיסקים גלגלים, מארזים, בליקים ולהבי מאוורר משתמשים בדרך כלל בברים בגודל גדול. עבור להבי מדחס קטנים וחישול להבי טורבינה, משתמשים במוטות בגודל קטן. . מכיוון שמנועים מתקדמים נוטים לאמץ את הצורה המבנית של בליקים אינטגרליים וטבעות עלים אינטגרליות, המפרטים של פרזול וסורגים תואמים ממשיכים לגדול. שליטה באחידות המבנית של סורגים במידות גדולות חיונית להבטחת איכות הפרזול, מה שמצריך בחירת ציוד פרזול מתאים וייעול עיצוב תהליך הפרזול. עבור מטילי סגסוגת TB12 וסגסוגת TiAl, מכיוון שלמתכת כפי שנוצקה יש עמידות גבוהה לעיוות חישול, פלסטיות תהליכית נמוכה, רגישה לטמפרטורת דפורמציה ונוטה לזיוף סדקים, המטיל צריך להשתמש בתהליך חיטוי שחול בטמפרטורה גבוהה כדי להכין גדול ברים בגודל, לא רק שזה יכול לשפר את אחידות העיוות, להבטיח עיוות מספק, וגם לשפר את יעילות הייצור ויציבות האצווה של מוטות.

בשל האניזוטרופיה של השלב, מבנה המיקרו ומרקם הגביש של סגסוגות טיטניום הם הגורמים העיקריים המשפיעים על התכונות המכניות. שליטה במורפולוגיה המיקרו-מבנה של חישולים ובאחידות המיקרו-מבנה והמרקם יכולה לא רק לשפר את רמת הביצועים הממוצעת, אלא גם לשפר את ביצועי האינטראקציה של עייפות הזחילה של החלק, כלומר, ביצועי העייפות הנושאת עומס, ולהפחית את חיי העייפות. כמויות של אצוות שונות. פיזור נתוני ביצועים עבור רכיבים משניים. עבור סגסוגות טיטניום חדשות אלה בטמפרטורה גבוהה, במיוחד סגסוגות TiAl, הכנסת מבנים מסודרים הופכת את בעיית המרקם למורכבת וחשובה יותר, וההשפעה על תכונות עייפות במחזור גבוה ונמוך ותכונות עייפות נושאת עומס היא גם מורכבת יותר. יש לשלוט בקפדנות על הארגון והמרקם במהלך הכנת הסורגים והפרזולים.

טכנולוגיית עיבוד מכני של בליסק אינטגרלי וחלקי טבעת עלים אינטגרליים

עקב השיפור המתמיד ברמת הביצועים של מנועים מתקדמים, בליסקים אינטגרליים, טבעות להב אינטגרליות וכו' הפכו למגמת פיתוח. להבי בליסק יש מבנה מורכב, חלקות תעלות ירודה, להבים דקים, כיפוף ופיתול גדולים, קשיחות ירודה, והם מתעוותים בקלות. הדרישות לדיוק גיאומטרי ורמת איכות כללית במהלך התכנון הולכות וגדלות, והדרישות לעיבוד שבבי ושלמות פני השטח הולכות וגדלות. ערבויות הופכות לקשות יותר ויותר [30]. עבור בליסקים מדחסים וטבעות להבים אינטגרליות עם גדלי להבים קטנים יותר, הלהבים מעובדים בדרך כלל באמצעות כרסום CNC במהירות גבוהה כדי לשלוט בעיוות העיבוד של החלקים. טכנולוגיית הפגת מתחים של גימור רטט משמשת לשיפור התפלגות המתח השיורית על פני החלק ולאחר מכן לעבד את חלקי הלהב. משטח הפרופיל מושחז ומלוטש זרימה שוחקת. לצורת הלהב יש דיוק ממדי גבוה, שגיאת צורת הלהב היא פחות מ-0.1 מ"מ, וחספוס פני השטח Ra של צורת הלהב מגיע לרמת 0.2μm, מה שמשפר את איכות פני השטח ושלמות פני השטח של החלק. עיבוד פני השטח של להבי סגסוגת TiAl צריך להשתמש בשיטות אלקטרוכימיות.