티타늄 플레이트 부품의 열처리 시 주의사항 - 뉴스

티타늄 판재 부품 열처리 시 주요 주의사항

1. 대기 제어: 주요 관심사

고온에서 티타늄의 극도의 화학 반응성은 대기 제어를 열처리에서 가장 중요한 요소로 만듭니다. 강철과 달리 티타늄은 수소, 일산화탄소 또는 분해된 암모니아와 같은 기존 대기에서는 이러한 가스와 쉽게 반응하므로 보호할 수 없습니다.

진공로(선호):진공 열처리는 티타늄 플레이트 부품에 대한 최적의 선택입니다. 이는 단순히 대기 가스를 교체하는 것이 아니라 사실상 모든 대기 가스를 제거하여 최고 수준의 보호 기능을 제공합니다. 진공 어닐링의 경우 지나치게 낮은 압력으로 인한 진공 표면 부식을 방지하기 위해 일반적으로 작동 압력을 2×10⁻³ Pa 이상으로 유지해야 합니다. 일부 응용 분야에서는 부분 압력 제어를 위해 고순도 아르곤을 사용합니다.

불활성 가스 분위기:진공로를 사용할 수 없는 경우에는 고순도 아르곤 또는 헬륨 분위기가-적절한 보호를 제공할 수 있습니다. 그러나 이러한 불활성 가스라도 오염을 방지하려면-수분과 미량의 불순물이 없어-고도로 정제되어야 합니다. 중요한 항공우주 응용 분야에서는 더 높은 순도가 필요할 수 있지만 일반적으로 99.99% 이상의 아르곤 순도가 필요합니다.

전기 가열로:연료{0}}가열로보다는 전기로를 사용하는 것이 좋습니다. 연료-가열로는 티타늄을 오염시킬 수 있는 수소와 수분을 포함하는 연소 부산물을 생성합니다. 연료- 연소로를 사용해야 하는 경우, 환원 대기는 수소 형성을 촉진하므로 대기는 중성 또는 약산화-로 유지되어야 하며 절대 환원되지 않습니다.

용광로 퍼지:이전에 강철의 대기 열처리에 사용되었던 로는 티타늄을 가공하기 전에 의도된 가스로 몇 시간 동안 완전히 퍼지되어야 합니다. 균열된 암모니아 또는 기타 강철- 처리 대기에서 잔류 수소가 내화성 틈새에 남아 티타늄 부품을 오염시킬 수 있습니다. 공기{3}}공기식 퍼니스에는 상당한 양과 지속 시간(예: 4시간 동안 분당 150입방피트)의 공기 흐름 퍼지가 권장됩니다.-

2. 알파케이스 형성 방지

알파 케이스는 산소가 있는 상태에서 티타늄을 약 590~620도 이상 가열할 때 발생하는 부서지기 쉬운 산소가 풍부한 표면층입니다.{0}} 이 층은 매우 단단하고 마모성이 있어 연성과 피로 특성을 감소시키는 동시에 후속 가공을 복잡하게 만듭니다.

최소화 전략:

산소 확산을 제한하기 위해 해당 온도에서 가능한 가장 짧은 가열 시간을 사용하십시오.

온도에 따라 산화 속도가 기하급수적으로 증가하므로 정밀한 온도 제어를 유지하세요.

진공 처리를 통해 알파 케이스 형성이 완전히 제거되므로 처리 후 표면 제거가-필요하지 않습니다.

제거 요구 사항:진공이 아니거나 불순한 불활성 대기에서 열처리하는 동안 알파 케이스가 형성되는 경우, 구성요소를 사용하기 전에 오염된 층을 완전히 제거해야 합니다. 제거 방법은 다음과 같습니다.

가공: 알파케이스는 마모성이 높으므로 공구수명 향상을 위해 깊은 절삭을 권장합니다.

화학적 산세: HF-HNO₃ 용액은 취성층을 용해시킬 수 있습니다.

연마 방법: 샌드블래스팅 또는 그라인딩(완전히 제거하려면 산세척)

완전 제거 확인은 불화수소암모늄 용액으로 에칭하여 수행할 수 있습니다.{0}}밝은 회색은 알파 케이스가 남아 있음을 나타내고 어두운 회색은 깨끗한 모재 금속을 나타냅니다.

3. 수소 취화 방지

수소 오염은 티타늄 합금의 경우 특히 위험합니다. 왜냐하면 수소 오염은 금속 격자를 통해 빠르게 확산되어 표면뿐만 아니라 전체 부품에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 150ppm을 초과하는 수소 함량은 수소화물 형성을 통해 저온{2}}취성을 유발할 수 있습니다.

예방 조치:

퍼니스 대기가 완벽하게 건조한지 확인하십시오. 수분은 고온에서 해리되어 수소와 산소를 형성합니다.

불완전 연소로 인해 수소가 생성되므로 부품 및 용광로 표면에 오일, 그리스, 탄화수소 오염물을 피하십시오.

산화성 또는 중성 대기를 유지하십시오. 대기를 감소시키면 수소 흡수가 촉진됩니다.

열처리 전 세척 작업에는 탈이온수를 사용하십시오. 일반 수돗물에는 오염을 일으킬 수 있는 염화물과 불화물이 포함되어 있습니다.

수소 제거:(진공 융합 분석을 통해) 수소 오염이 감지되면 탈수소화 처리가 필요합니다. 1미크론 이하의 진공에서 705~815도(1300~1500도 F)로 가열하면 수소 함량을 줄일 수 있습니다. 제거율은 부품 두께, 형상, 시간 및 온도에 따라 달라집니다. 효율적인 탈수소화를 위해서는 금속 및 용광로 표면이 깨끗하고 산화물-이 없어야 합니다.