Sut Mae Lefel Gwaith Oer (5% o'i gymharu â. 20% Gostyngiad) o Diwb Gwresogydd Titaniwm Cyn Anelio yn Newid Maint y Grawn wedi'i Ailgrisialu a'r Ymwrthedd Dilynol i Gracio Blinder Thermol mewn Aer ar 300 gradd?

Mae trawstoriad tiwbiau gwresogydd titaniwm yn cael ei leihau gan ganran benodol trwy dynnu oer cyn anelio terfynol wrth gynhyrchu tiwbiau gwresogydd titaniwm. Y ffactor gyrru ar gyfer ailgrisialu yn ystod anelio yw maint y gwaith oer. Mae grawn mawr wedi'u hailgrisialu ASTM 4-5 (diamedr 80-120 μm) yn cael eu ffurfio ar lefel gwaith oer isel o 5%. Ar lefel uchel o waith oer, ceir 20% o ronynnau mân wedi'u hailgrisialu ASTM 8-10 (diamedr 11-22 µm). Mae'r deunydd mân mewn aer ar 300 gradd yn dangos ymwrthedd cryfach 3-5 gwaith i gracio blinder thermol oherwydd yr ardal ffin grawn fwy sydd ar gael ar gyfer llety straen thermol cylchol a gwrthwynebiad i ymlediad craciau yn y grawn llai.

Ymwrthedd Blinder Thermol a Mecanwaith Effaith Maint Grawn

Mae'r tiwb titaniwm yn chwyddo ac yn cyfangu trwy gydol y seiclo thermol ar 300 gradd. Mae llithro terfyn llithro a grawn yn darparu ar gyfer y straen cylchol. Mae gan ddefnydd mân-fwy o ffiniau grawn fesul uned gyfaint felly mae'r straen yn fwy unffurf. Mae cychwyn crac yn digwydd ar fandiau slip a ffiniau grawn, mae'r grawn llai yn lleihau hyd y slip a'r crynodiad straen ar y ffiniau grawn. Mae cyfradd ymlediad torasgwrn blinder yn dilyn da/dN ∝ d^0.5, a d yw maint y grawn. Roedd haneru diamedr y grawn yn rhoi gostyngiad o 30% yn y gyfradd ymledu toriadau. Ar ben hynny, mae grawn mân yn fwy o rwystrau i dwf craciau gan fod yn rhaid i graciau symud cyfeiriad a gwasgaru egni.

Gwaith Oer Meintiol yn erbyn Maint Grawn wedi'i Ailgrisialu

Pennwyd y meintiau grawn wedi'u hailgrisialu canlynol trwy anelio rheoledig o diwbiau titaniwm Gradd 2 ar 700 gradd am 30 munud ar ôl gwahanol raddau o waith oer. Maint grawn wedi'i ailgrisialu ar 5% o waith oer yw ASTM 3–5 (diamedr 50–125 µm) a'r caledwch ar ôl anelio yw 160–180 HV. Y maint grawn yw ASTM 5-7 (32-64 micron) ac mae'r caledwch yn 170-190 HV ar 10% o waith oer. Y maint grawn yw ASTM 7-8 (22-45 m) ar ôl 15% o waith oer ac mae'r caledwch yn 180-200 HV. Ar 20% o waith oer, maint y grawn yw ASTM 8 - 9 (16 - 32 μm) a'r caledwch yw 190 - 210 HV. Maint y grawn ar 30% o waith oer yw ASTM 9–10 (11–22 µm) a'r caledwch yw 200–220 HV. Maint grawn yw ASTM 10-11 (8-16 µm) ac mae caledwch yn 210-230 HV ar 40% o waith oer.

300 gradd Blinder Thermol Dibyniaeth Oes ar Maint Grawn

Mae dyfnder crac blinder thermol ar gyfer titaniwm Gradd 2 wedi'i bennu gan brofion cylchol mewn aer ar 300 gradd gyda swing tymheredd o 250 gradd (50 gradd i 300 gradd) am 10,000 o gylchoedd. Dyfnder y crac ar ôl 10,000 o gylchoedd yw 150-300 μm ar gyfer maint grawn ASTM 3-5 (gwaith oer 5%) ac mae'r bywyd blinder i grac 1 mm yn 30,000-50,000 o gylchoedd. Mae maint grawn ASTM 5–7 (10 % o waith oer) yn rhoi dyfnder crac o 80-150 µm a bywyd i 1 mm o gylchredau 60,000-100,000. Maint grawn ASTM 7-8 (gwaith oer 15%) Dyfnder crac: 40-80 um Bywyd i 1 mm: 120,000-200,000 o gylchoedd. Ar gyfer maint grawn ASTM 8-9 (gwaith oer 20%) mae dyfnder crac yn 20-40 micron Bywyd i 1mm yw 250,000-400,000 o gylchoedd. Dyfnder crac yw 10-20 µm ar gyfer maint grawn ASTM 9-10 (gwaith oer 30%). Mae bywyd i 1 mm yn fwy na 500,000 o gylchoedd.

Siart Gwaith Oer a Dewis Maint Grawn ar gyfer Gwasanaeth Awyr ar 300 gradd

Mae'r tabl isod yn rhoi'r swm o waith oer blaenorol a argymhellir a'r maint grawn sy'n deillio o hynny ar gyfer tiwbiau gwresogydd titaniwm i'w gwasanaethu yn yr awyr ar 300 gradd, yn dibynnu ar nifer amcangyfrifedig y cylchoedd thermol a'r bywyd blinder derbyniol.

Bywyd Blinder Dymunol (cylchoedd i 1 mm crac) Cylchredau Thermol Disgwyliedig Dros Oes Gwasanaeth Gwaith Oer Blaenorol a Argymhellir (%) Maint Grawn o Ganlyniad (ASTM) Dyfnder Crac Disgwyliedig ar ôl 10,000 o gylchoedd (µm)<30,000 >30,000 5 3-5 150-300 30,000-60,000 >60,000 10 5-7 80-150 60,000-120,000 >120,000 15 7-8 40-80 120,000-250,000 >250,000 20 8-9 20-40 >250,000 >500,000 30 9-10 10-20 Peirianneg Y Tu Hwnt i Reoli Gwaith Oer

The recrystallization behavior is dependent on the titanium grade. Grade 7 recrystallizes at a slightly higher temperature than Grade 2 due to the presence of palladium, but the final grain size for a given amount of cold work is similar. Grade 5 (Ti-6Al-4V) does not completely recrystallize under these conditions. Wall thickness does not directly affect grain size, but does affect crack propagation time. A 2.0 mm wall with a 20 µm crack has 98% of its wall remaining. The grain size is also affected by the annealing temperature and duration . A higher temperature or longer time coarsens the grains . Cold work > 20% is excellent for optimal thermal fatigue resistance. Too much cold labor (>Gall 40%) arwain at gracio yn ystod lluniadu.

Ysgrifennu Manyleb Glyfar

Nodwch lefel gwaith oer blaenorol o 20-30% cyn anelio terfynol ar gyfer tiwb gwresogydd titaniwm sy'n gweithredu mewn aer ar 300 gradd gyda beicio thermol helaeth. Mae angen maint grawn ailgrisialu ASTM 8 neu finach yn y pen draw. Mae gweithio oer o 10 i 15% yn dderbyniol ar gyfer ceisiadau y rhagwelir y bydd ganddynt lai na 60,000 o gylchoedd. Ar gyfer beicio difrifol (dechrau dyddiol-stopio am 10 mlynedd, ~3,650 o gylchoedd), mae'r gwahaniaeth rhwng ASTM 5 ac ASTM 8 yn ddibwys ac mae gwaith oer safonol yn ddigon. • Ar gyfer cymwysiadau hanfodol lle bydd beicio thermol cyflym (llawer o gylchoedd y dydd), nodwch 30% o waith oer a maint grawn ASTM 9 neu finach. Mae'r peiriannydd yn rheoli faint o waith oer cyn anelio er mwyn rheoli maint y grawn i gael y gwrthiant blinder thermol priodol ar 300 gradd.