การวิจัยเกี่ยวกับปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญและการควบคุมการประมวลผลแบบร้อนของหน้าแปลนไทเทเนียม

โครงสร้างจุลภาคของหน้าแปลนไทเทเนียมมีความไวสูงต่อการประมวลผลด้วยความร้อน ดังนั้นการตั้งค่าและการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง พารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำของมิติ (การควบคุมรูปร่าง) ของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคที่ละเอียดและสม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและอายุการใช้งาน (ความสามารถในการควบคุม) ยกตัวอย่างการตีขึ้นรูป การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในพารามิเตอร์ เช่น อุณหภูมิความร้อน ปริมาณการเปลี่ยนรูป อัตราการเสียรูป และความเร็วการทำความเย็น อาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกร้าวและเมล็ดหยาบ ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ดังนั้น การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการที่แม่นยำจึงเป็นหัวใจสำคัญของการบรรลุการผลิตหน้าแปลนไทเทเนียมคุณภาพสูง-

1. ความต้านทานการเสียรูปขนาดใหญ่และหน้าต่างการประมวลผลร้อนที่แคบ

เมื่อเทียบกับโลหะโครงสร้างธรรมดาหน้าแปลนไทเทเนียมยังคงมีความต้านทานการเสียรูปสูงที่อุณหภูมิสูง และช่วงอุณหภูมิที่สามารถแปรรูปได้ก็แคบ สาเหตุหลักมาจากโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม (เฟส) ที่จัดเรียงแน่นหนาของไททาเนียม ซึ่งมีการเลื่อนและการเคลื่อนตัวที่จำกัดที่อุณหภูมิต่ำและมีความเป็นพลาสติกไม่ดี เพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูป เหล็กแท่งมักจะถูกให้ความร้อนเหนือจุดเปลี่ยนเฟสสำหรับการประมวลผล อย่างไรก็ตาม โลหะผสมไททาเนียมมีความไวต่อความร้อนสูงเกินไปอย่างมาก และอุณหภูมิที่มากเกินไปอาจทำให้เกรนหยาบอย่างรวดเร็ว หากการเสียรูปในภายหลังไม่เพียงพอ จะเกิดเนื้อเยื่อ Weiss หยาบขึ้น ซึ่งจะทำให้คุณสมบัติความเป็นพลาสติกและความล้าของวัสดุเสียหายอย่างรุนแรง (ส่งผลต่อ "ความสามารถในการควบคุม") และเนื้อเยื่อดังกล่าวกำจัดได้ยากด้วยการบำบัดความร้อน ดังนั้นในการผลิตจริง อุณหภูมิความร้อนของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหรือไฟก่อนหน้าของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดให้ต่ำกว่าจุดเปลี่ยนเฟส (T ) ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับความแม่นยำของกระบวนการ (เกี่ยวข้องกับความแม่นยำของ "การควบคุมรูปร่าง")

2. ความต้านทานการเสียรูปมีความไวต่ออุณหภูมิและอัตราความเครียดสูง

ความเครียดการไหลของหน้าแปลนไทเทเนียมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิลดลงหรืออัตราความเครียดเพิ่มขึ้น หากอุณหภูมิหยุดการตีขึ้นรูปต่ำเกินไป จะส่งผลให้ความต้านทานการเสียรูปเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ซึ่งไม่เพียงส่งผลต่อประสิทธิภาพการขึ้นรูปเท่านั้น (เพิ่มความยากใน "การควบคุมรูปร่าง") แต่ยังทำให้เกิดการแตกร้าวอีกด้วย เป็นผลให้อุณหภูมิการตีขั้นสุดท้ายของหน้าแปลนไทเทเนียมส่วนใหญ่ถูกจำกัดไว้ที่ช่วงแคบๆ ที่ 800–950 องศา ซึ่งยากต่อการควบคุมอย่างเสถียรในทางปฏิบัติ ในทางตรงกันข้าม การเปิดลิ่มสามารถทำได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (850–1150 องศา ) และควรค่อยๆ ลดอุณหภูมิความร้อนลงสำหรับการเผาครั้งต่อไป เพื่อค่อยๆ ปรับแต่งโครงสร้างและปรับปรุงประสิทธิภาพ (เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของ "การควบคุม")

1. การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำในขั้นตอนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

เพื่อที่จะควบคุมอุณหภูมิการประมวลผลอย่างเข้มงวดในช่วงที่เหมาะสม (800–950 องศา ) การตรวจสอบอุณหภูมิแบบเรียลไทม์-จึงทำได้โดยใช้อุปกรณ์ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดหรือเทอร์โมคัปเปิล ผู้ปฏิบัติงานควรมีประสบการณ์ในภาคสนามและสามารถปรับพารามิเตอร์การทำความร้อนและจังหวะการเปลี่ยนรูปแบบไดนามิกตามผลการวัดอุณหภูมิ เพื่อให้มั่นใจว่าอุณหภูมิจะสม่ำเสมอและกระบวนการที่ควบคุมได้ในทุกส่วนของชิ้นงาน นี่คือพื้นฐานสำหรับการบรรลุการควบคุมและการควบคุม

2. การออกแบบเส้นทางอุณหภูมิในการประมวลผลความร้อนหลาย-

สามารถใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้น (เช่น 850–1150 องศา ) เพื่อลดการใช้พลังงานจากการเสียรูปในขั้นตอนการเปิดลิ่ม อุณหภูมิการให้ความร้อนควรค่อยๆ ลดลงในการเผาครั้งต่อๆ ไป เช่น จาก 1,050–1150 องศาในระยะเริ่มแรก ไปจนถึง 800–950 องศาในไฟที่เสร็จสิ้นแล้ว และควรเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่ครอบคลุมโดยการปรับปรุงเมล็ดพืชทีละขั้นตอน กลยุทธ์การทำความเย็นแบบขั้นบันไดนี้ช่วยปรับปรุงความเป็นพลาสติกในขณะที่หลีกเลี่ยงไม่ให้เนื้อเยื่อร้อนเกินไป และเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการประสานการควบคุมรูปร่าง (ลดความต้านทาน) และการควบคุม (ทำให้เนื้อเยื่อบริสุทธิ์)

1. ปัญหาการไล่ระดับอุณหภูมิที่เกิดจากการนำความร้อนต่ำ

โลหะผสมไทเทเนียมมีการนำความร้อนต่ำ และเมื่อมีการเปลี่ยนรูปอย่างรวดเร็ว ก็ง่ายที่จะทำให้อุณหภูมิแกนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่การกระจายความร้อนที่พื้นผิวรวดเร็วและอุณหภูมิต่ำ สนามอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอนี้สามารถทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น หัวใจร้อนเกินไปและการแตกร้าวของพื้นผิว ซึ่งเป็นความท้าทายต่อทั้งการควบคุมรูปร่าง (การแตกร้าว) และการควบคุม (โครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอ)

2. การจับคู่อัตราการเปลี่ยนรูปและจำนวนการเสียรูปที่เหมาะสม

เพื่อบรรเทาผลกระทบด้านลบของการไล่ระดับอุณหภูมิ จำเป็นต้องควบคุมอัตราการเปลี่ยนรูปและการเสียรูปเดี่ยวอย่างสมเหตุสมผล อัตราความเครียดที่สูงเกินไปจะทำให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของแกนกลางแย่ลง ในขณะที่การเสียรูปมากเกินไปจะส่งเสริมการแพร่กระจายของรอยแตกบนพื้นผิวได้ง่าย ในทางปฏิบัติ มักใช้กระบวนการ "หลาย-ผ่าน การเสียรูปเล็กน้อย" เช่น การควบคุมปริมาณการเสียรูปต่อการผ่านที่ 10%-20% ในการกลิ้ง และการลดความเร็วในการหมุนอย่างเหมาะสมเพื่อให้เกิดการเสียรูปและการควบคุมองค์กรที่สม่ำเสมอ นี่คือการดำเนินการสำคัญในการแก้ปัญหาการควบคุมและการควบคุม