অ্যানিলিং করার আগে একটি টাইটানিয়াম হিটার টিউবের কোল্ড ওয়ার্ক লেভেল (5% বনাম. 20% হ্রাস) কীভাবে 300 ডিগ্রীতে বাতাসে পুনঃপ্রতিষ্ঠাকৃত শস্যের আকার এবং পরবর্তী তাপীয় ক্লান্তি ক্র্যাকিং প্রতিরোধের পরিবর্তন করে?
একটি বার্তা রেখে যান
টাইটানিয়াম হিটার টিউবগুলির ক্রস সেকশন টাইটানিয়াম হিটার টিউবগুলির উত্পাদনে চূড়ান্ত অ্যানিলিং করার আগে ঠান্ডা অঙ্কন দ্বারা একটি নির্দিষ্ট শতাংশ দ্বারা হ্রাস করা হয়। অ্যানিলিংয়ের সময় পুনরায় ক্রিস্টালাইজেশনের ড্রাইভিং ফ্যাক্টর হল ঠান্ডা কাজের পরিমাণ। ASTM 4-5 (ব্যাস 80-120 μm) এর বড় পুনঃক্রিয়কৃত দানাগুলি 5% কম ঠান্ডা কাজের স্তরে গঠিত হয়। 20% সূক্ষ্ম পুনঃক্রিস্টালাইজড দানা ASTM 8-10 (ব্যাস 11-22 µm) এর একটি উচ্চ স্তরের ঠান্ডা কাজ পাওয়া যায়। 300 ডিগ্রীতে বাতাসে থাকা সূক্ষ্ম দানাদার উপাদানগুলি চক্রাকার তাপীয় স্ট্রেনের থাকার জন্য উপলব্ধ বৃহত্তর শস্যের সীমানা এবং ছোট দানায় ফাটল বিস্তারের প্রতিরোধের জন্য উপলব্ধ তাপীয় ক্লান্তি ক্র্যাকিংয়ের 3-5 গুণ বেশি শক্তিশালী প্রতিরোধ দেখায়।
তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধ এবং শস্য আকার প্রভাব প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম টিউব ফুলে যায় এবং 300 ডিগ্রীতে থার্মাল সাইক্লিং জুড়ে সংকুচিত হয়। স্লিপ এবং শস্য সীমানা স্লাইডিং চক্রীয় স্ট্রেন মিটমাট করে। সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত উপাদানের প্রতি ইউনিট আয়তনে বেশি শস্যের সীমানা থাকে তাই স্ট্রেনটি আরও অভিন্ন। ফাটল সূচনা স্লিপ ব্যান্ড এবং শস্যের সীমানায় সঞ্চালিত হয়, ছোট দানাগুলি স্লিপ দৈর্ঘ্য হ্রাস করে এবং শস্যের সীমানায় চাপের ঘনত্ব হ্রাস করে। ক্লান্তি ফ্র্যাকচার প্রচারের হার da/dN ∝ d^0.5 অনুসরণ করে, যেখানে d হল শস্যের আকার। শস্যের ব্যাস অর্ধেক করা ফ্র্যাকচার প্রচারের হারে 30% হ্রাস করেছে। এছাড়াও, সূক্ষ্ম দানাগুলি ফাটল বৃদ্ধিতে বড় বাধা কারণ ফাটলগুলিকে দিক পরিবর্তন করতে হয় এবং শক্তি অপচয় করতে হয়।
পরিমাণগত কোল্ড ওয়ার্ক বনাম রিক্রিস্টালাইজড শস্যের আকার
নিম্নোক্ত পুনঃক্রিয়কৃত শস্যের আকারগুলি বিভিন্ন ডিগ্রি ঠান্ডা কাজের পরে 30 মিনিটের জন্য 700 ডিগ্রিতে গ্রেড 2 টাইটানিয়াম টিউবগুলির নিয়ন্ত্রিত অ্যানিলিং দ্বারা নির্ধারিত হয়েছিল। 5% কোল্ড ওয়ার্ক এ রিক্রিস্টালাইজড শস্যের আকার ASTM 3-5 (ব্যাস 50-125 µm) এবং অ্যানিলিং করার পরে কঠোরতা 160-180 HV। শস্যের আকার ASTM 5-7 (32-64 মাইক্রন) এবং 10% ঠান্ডা কাজে কঠোরতা 170-190 HV। 15% ঠান্ডা পরিশ্রমের পর শস্যের আকার ASTM 7-8 (22-45 m) এবং কঠোরতা 180-200 HV। 20% ঠান্ডা কাজে শস্যের আকার ASTM 8 – 9 (16 – 32 μm) এবং কঠোরতা হল 190 – 210 HV। 30% কোল্ড ওয়ার্ক এ শস্যের আকার ASTM 9–10 (11–22 µm) এবং কঠোরতা 200–220 HV। শস্যের আকার ASTM 10-11 (8-16 µm) এবং কঠোরতা 210-230 HV 40% ঠান্ডা কাজে।
শস্যের আকারের উপর 300 ডিগ্রি তাপীয় ক্লান্তি জীবন নির্ভরতা
গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের জন্য তাপীয় ক্লান্তি ফাটল গভীরতা 10,000 চক্রের জন্য 250 ডিগ্রী (50 ডিগ্রী থেকে 300 ডিগ্রী) তাপমাত্রার সুইং সহ 300 ডিগ্রীতে বায়ুতে চক্রাকার পরীক্ষার মাধ্যমে নির্ধারণ করা হয়েছে। 10,000 চক্রের পরে ফাটল গভীরতা ASTM দানা আকার 3-5 (5% ঠান্ডা কাজ) এর জন্য 150-300 μm এবং 1 মিমি ফাটলের ক্লান্তি জীবন 30,000-50,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 5-7 (10% ঠান্ডা কাজ) 80-150 µm ফাটল গভীরতা এবং 60,000-100,000 চক্রের 1 মিমি জীবন দেয়। ASTM শস্যের আকার 7-8 (15% ঠান্ডা কাজ) ফাটল গভীরতা: 40-80 um জীবন থেকে 1 মিমি: 120,000-200,000 চক্র। ASTM শস্যের আকার 8-9 (20% ঠান্ডা কাজ) জন্য ফাটল গভীরতা 20-40 মাইক্রন লাইফ থেকে 1 মিমি হল 250,000-400,000 চক্র। ASTM শস্য আকার 9-10 (30% ঠান্ডা কাজ) এর জন্য ফাটল গভীরতা 10-20 µm। 1 মিমি থেকে জীবন 500,000 চক্রের চেয়ে বেশি।
300 ডিগ্রিতে বিমান পরিষেবার জন্য কোল্ড ওয়ার্ক এবং শস্যের আকার নির্বাচনের চার্ট
নীচের সারণীটি পূর্ববর্তী ঠান্ডা কাজের প্রস্তাবিত পরিমাণ এবং টাইটানিয়াম হিটার টিউবগুলির জন্য 300 ডিগ্রীতে বাতাসে পরিষেবার জন্য ফলস্বরূপ শস্যের আকার দেয়, তাপচক্রের আনুমানিক সংখ্যা এবং গ্রহণযোগ্য ক্লান্তি জীবনের উপর নির্ভর করে।
কাঙ্খিত ক্লান্তি জীবন (চক্র থেকে 1 মিমি ক্র্যাক) প্রত্যাশিত তাপচক্র পরিষেবা লাইফের উপরে সুপারিশকৃত পূর্বের কোল্ড ওয়ার্ক (%) ফলস্বরূপ শস্যের আকার (ASTM) 10,000 চক্রের পরে প্রত্যাশিত ফাটল গভীরতা (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 কোল্ড ওয়ার্ক কন্ট্রোলের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং
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 (>40%) আঁকার সময় ক্র্যাকিং হতে পারে।
একটি স্মার্ট স্পেসিফিকেশন লেখা
বিস্তৃত তাপীয় সাইকেল চালানোর সাথে 300 ডিগ্রীতে বাতাসে চালিত একটি টাইটানিয়াম হিটার টিউবের জন্য চূড়ান্ত অ্যানিলিং করার আগে 20-30% পূর্বের ঠান্ডা কাজের স্তর নির্দিষ্ট করুন। ASTM 8 বা সূক্ষ্ম চূড়ান্ত পুনর্নির্মাণ শস্য আকার প্রয়োজন। 60,000 চক্রের কম থাকার জন্য আবেদনের পূর্বাভাসের জন্য 10 থেকে 15% কোল্ড ওয়ার্কিং গ্রহণযোগ্য। গুরুতর সাইকেল চালানোর জন্য (দৈনিক শুরু{11}}10 বছরের জন্য বন্ধ, ~3,650 সাইকেল), ASTM 5 এবং ASTM 8-এর মধ্যে পার্থক্য নগণ্য এবং স্ট্যান্ডার্ড ঠান্ডা কাজ যথেষ্ট। • জটিল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে দ্রুত তাপীয় সাইকেল চালানো হবে (প্রতিদিন অনেকগুলি চক্র), 30% ঠান্ডা কাজ এবং ASTM শস্যের আকার 9 বা সূক্ষ্ম উল্লেখ করুন। প্রকৌশলী অ্যানিলিং করার আগে ঠান্ডা কাজের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করেন যাতে 300 ডিগ্রিতে উপযুক্ত তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের জন্য শস্যের আকার পরিচালনা করা যায়।
