Ako zlepšiť tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu rúrky zo zliatiny TC11, materiálu zliatiny titánu

Nauhličovaním zliatiny titánu vzniká na povrchu TiC fáza, ktorá má veľmi vysokú tvrdosť. Priľnavosť vrstvy TiC k substrátu je však veľmi slabá, čo bráni praktickému použitiu. Príliš vysoká teplota urýchli rast zrna karbidu titánu:

1. Teplota spekania. Konečná teplota spekania slinutého karbidu s vysokým obsahom mangánu z karbidu titánu sa všeobecne považuje za 1420 stupňov, čo je vhodnejšie. Teplota spekania by nemala byť príliš vysoká. Dokonca urobte z väzbovej fázy stratu kovu v kvapalnej fáze, takže tvrdá fáza nastane susedná, agregácia a rast, tvorba zdroja lomu. To je dôvod, prečo sa väzbová fáza medzi zrnami tvrdej fázy analyzovanej skôr znižuje. Teplota spekania by samozrejme nemala byť príliš nízka, inak bude zliatina nedostatočne vypálená. Najmä v 3 stupňoch odlepovania, redukcie a spekania v kvapalnej fáze.

2, rýchlosť ohrevu spekania. Takáto rýchlosť zahrievania spekania zliatiny by nemala byť rýchla. Na prísnu kontrolu rýchlosti ohrevu a doby výdrže. Pretože v štádiu nízkoteplotného odgumovania sa predvalok uvoľní kompresné napätie a proces prchania tvárniaceho činidla, ak je rýchlosť zahrievania vysoká, je príliš neskoro na prchanie tvárniaceho činidla a skvapalnenie na paru, takže predvalok praskne alebo fenomén mikrotrhlín; 900 stupňov nad redukčným stupňom, aby mal predvalok dostatok času na odstránenie surovín použitých v prášku (napr. medzizliatina Mn2Fe) v prchavých látkach a kyslíku; do fázy spekania v kvapalnej fáze, je tiež potrebné, aby Pri vstupe do fázy spekania v kvapalnej fáze je tiež potrebné spomaliť rýchlosť nárastu teploty, aby bol predvalok plne legovaný.

Titán bude pri vysokých teplotách reagovať s kyslíkom, dusíkom a inými plynmi, čo spôsobí tvrdnutie, vysokú teplotu (800-900 stupňov) na nitridáciu, takže jeho povrch má podľa Vickersa tvrdosť až 700 alebo viac; cez povrchovú úpravu v plynnom argóne s príslušným množstvom dusíka alebo kyslíka, takže tvrdosť povrchu sa môže zvýšiť 2-3-krát; cez iónové pokovovanie, takže povrch vytvára vrstvu nitridu titánu, hrúbka v 5 Hrúbka je asi 5 mikrónov a tvrdosť povrchu podľa Vickersa je až 16,000-20,{{ 7}}; chrómovanie a pod. Pri nitridácii môžu vzniknúť rôzne zóny, ak obsah kyslíka nie je príliš vysoký, vytvorí sa vonkajšia zóna zložená z nitridu titánu, ktorý má zlatú farbu a tvrdosť 14,000-17,000 MPa, ale túto vrstvu nitridu titánu je veľmi ťažké vytvoriť, pretože pri nízkej nitridačnej teplote alebo pri zahriatí na vysokú teplotu (žíhanie) sa dusík úplne rozpustí v tuhom roztoku titánu na povrchu kovu, a vrstva nitridu titánu sa už nezväčšuje alebo nezmizne počas procesu tepelného spracovania. Preto, keď sa nájde vrstva nitridu titánu, vrstva tuhého roztoku titánu sa už rozpustila v dusíku a táto vrstva má tiež vysokú tvrdosť, ale tvrdosť jadra klesá. Pri použití amoniaku na nitridáciu dochádza k dodatočným organizačným zmenám v dôsledku efektu permeácie vodíka. Nitrid titánu je tvrdý a elektricky vodivý. Generačné teplo nitridu titánu prevyšuje teplo všetkých oxidov titánu. Preto je tiež potrebné dbať na to, aby sa proces nitridácie uskutočňoval za podmienok úplného odstránenia kyslíka. Povrchová reakcia medzi titánom a dusíkom má v priebehu času parabolický vzor. Preto rýchlosť nitridácie klesá so zvyšujúcim sa časom nitridácie. Pretože rýchlosť difúzie dusíka v nitridovanej titánovej vrstve je nižšia ako v kvapalnej zóne nižšie uvedeného tuhého roztoku titánu, nie je možné vytvoriť hrubú nitridovanú vrstvu a dusík alebo amoniak musia mať vysokú čistotu. Pretože kyslík nielenže bráni tvorbe nitridovej vrstvy, ale tiež spôsobuje, že povrchová vrstva pri vyššej teplote odstraňuje oxidovú vrstvu, obsah vlhkosti (vlhkosti) musí byť v takom rozsahu nižší, aj keď dosiahne bod topenia.

Infiltrácia bóru na titánových povrchoch vytvára TiB2 fázu, ktorá je tiež veľmi tvrdá. Podľa literatúry sú časti z moreného titánu vložené do amorfného bórového prášku a prášku A1203 polovica zmesi prášku (ktorá pridala 0,75 % - 1,0 % NH4F * HF) pri 1010 stupňoch tepelnej konzervácie po dobu 1 hodiny môžete vytvoriť vrstvu TiB2. Za vyššie uvedených podmienok sa hrúbka povlaku mení podľa rôznych zliatin, hrúbka priemyselného čistého titánového povlaku 25p, titánová zliatina TC4 vytvorená na hrúbke 20um, tvrdosť v rozsahu HV2800-3450. Požiadavky na teplotu prieniku bóru sú vysoké, čo spôsobuje, že jeho aplikácia podlieha určitým obmedzeniam. Ak sa najskôr v titánovej doske na galvanické pokovovanie železa, po ktorej nasleduje boronizácia, môže znížiť teplota boronizácie na 870 stupňov Celzia, hrúbka povlaku až 40 um, tvrdosť môže byť až HV2300. vďaka titánu reaguje aj s dusíkom, preto ho treba použiť ako nosný argón. Ak ako zdroj kyslíka použijete zmes kyslíka a dusíka (vzduch), pri teplote difúzie kyslíka (asi 850 °C) sa vytvorí dostatok nitridu, ktorý zníži difúziu kyslíka. Aby sa optimalizovala hĺbka a distribúcia vrstvy difúzie kyslíka, koncentrácia kyslíka musí byť dostatočne vysoká, aby sa dosiahla veľká rýchlosť difúzie. Nemôže však byť dostatočne vysoká, aby vytvorila súvislý povrchový oxidový film, o ktorom sa uvádza, že blokuje difúziu.

Účelom povrchového kalenia je zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu a eliminovať riziko vzájomnej adhézie dielov pracujúcich v podmienkach trenia. Je možné, že zvýšenie tvrdosti je sprevádzané zvýšením odolnosti proti korózii a únavovej pevnosti. V prvom rade ide o zlepšenie povrchovej tvrdosti, samotný proces a jeho vplyv na zlepšenie povrchovej tvrdosti. Povrchové vytvrdzovanie by sa malo uskutočňovať a dobre kontrolovať v peci s pretlakovou ochrannou atmosférou, ktorá umožňuje jednoduchú zmenu zloženia plynu na konci spracovania, aby sa vytvorila homogénna neporézna rutilová vrstva. Výsledok je podobný procesu TO. Týmto spôsobom ide o jednokrokový proces, nehovoriac o trojkrokovom procese ako v prípade kombinovaného procesu BDO/TO, čím dochádza k výraznej úspore energie. Proces využíva len úplne inertné plyny – argón a kyslík – a preto je ekologický, netoxický a neprispieva k skleníkovému efektu. Hoci je proces dobrý, vákuové spracovanie je drahé a pri dvojstupňovom oxidačnom/difúznom procese sú zjavné problémy s riadením. Aj keď je čas difúzie vo vákuu pevný, malé zmeny v množstve oxidov vytvorených v kroku môžu viesť k významným rozdielom v následnom rozdelení tvrdosti.