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防止鈦管和鈦合金成形過程中造成污染的主要措施

文字來源:深圳市圣瑞金屬科技有限公司人氣:647發布時間:2017-08-21

 鈦是高度活性的金屬,其活性隨溫度升高而增加。
    鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中加熱時會和氧發生作用。在低于428℃加熱時形成一層具有保護性的氧化膜,溫度升高氧化膜厚度增加,到538℃以上氧化膜開始失去保護作用,氧透過薄膜向金屬內部擴散,形成明顯的滲氣層。如果升到815℃以上,鈦合表面形成一層松散的氧化皮。
    氫與鈦合金的作用出與加熱溫度及時間有關。在低于427℃時,如果合金表面有一層氧化膜,可以阻正氫氣的吸入,而大于427℃時氫開始透過氧化層進入合金組織內部。氫的吸入對鈦合金性能的影響程度還與合金組織狀態有直接關系,由于氫原子在β相中的溶解度比在α相中大得多,因此合金的β相的多少和形態是決定氫污染程度的主要因素之一。
    為防止鈦合金在超塑成形中氧化、吸氫以及其它微量元素的污染,需要采取技術措施使成形的鈦合金零件具有優良的性能。
    目前主要的措施有;涂層保護,真空加熱和惰性氣體(氬氣)保護三種。
    1、涂層保護法
    在成形坯料表面經清洗后涂以一定厚度的保護涂層,零件脫模后再用堿洗,酸洗或吹砂方法將涂層去掉。
    涂料應具備以下主要性能:
    a、耐高溫,能在750—1050℃高溫下使用;
    b、應具有一定的潤滑作用,防止坯料在成形中被擦傷;
    c、在工作溫度下涂層能牢固地附著在坯料表面;
    d、加熱后易于清除;
    e、無有害物質,不污染環境和防礙人體健康。
    經過鑒定適于鈦管和鈦合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制劑可與Ti—3石墨類潤滑劑配合使用,適于在750—1050℃下熱成形使用;KBC—12水溶性制劑,可與石墨水劑配合使用。
    2、真空成形
    對于零件壁厚較薄,表面光亮度有較高要求和對氫脆敏感性較強的β型鈦合金來說,真空成形則是最理想的。
    真空成形并不一定要具備價格昂貴的真空加熱設備。只要將坯料與模具上下腔之間造成密封空間,在加熱過程中用真空機組將上下腔中的空氣逐步抽掉,尤其是要在400℃以上至成形溫度期間,使模具上下腔的賓交度達到10^(-3)乇以上的真空度,成形時轉換管路伐門,充入氬氣即可達到成形目的,在鈦箔波紋板成形中采用這種方法,取得滿意效果。當真空度控制在10^(-3)乇時含氫量低于標準要求,當真空度達到10^(-5)乇時可得到光亮的表面的零件。
    此外,對中等厚度,表凹光亮度無更高要求的零件來說,也可以使用真空充氬保護辦法在球形氣瓶的成形中就進行過這方面試驗,效果也較好。

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