在鈦合金鍛件的生產(chǎn)中，表面氧化是個(gè)讓人頭疼的問題——不僅會降低金屬利用率，還可能推高產(chǎn)品成本。如何讓鈦合金鍛件在加熱過程中少氧化甚至不氧化？今天就來分享幾個(gè)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的有效策略，幫你搞定這個(gè)生產(chǎn)“攔路虎”。
先搞懂實(shí)驗(yàn)背景：這些材料和方法是基礎(chǔ)
研究中用BT3-1鈦合金擠壓棒坯做實(shí)驗(yàn)，鍛前先把坯料表面處理得光潔如新，再放進(jìn)電爐加熱到950℃-980℃。同時(shí)，還拿BT20、OT4-1合金的板材，以及ПT7M合金的管材做對比，所有試樣和模壓坯料同步加熱。最終用BT3-1合金成功壓出了彎頭、三通、四通等配件，為后續(xù)研究提供了扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
策略一：預(yù)氧化處理，給坯料加層“隱形保護(hù)衣”
你知道嗎？有沒有做預(yù)氧化處理，坯料表面狀態(tài)差別超大：
?沒做預(yù)氧化的坯料，表面是魚鱗狀紋理，摸起來粗糙不平；
?做了預(yù)氧化的坯料，表面光滑平整，像被精心打磨過一樣。
更妙的是，經(jīng)過預(yù)氧化處理后，坯料表面的玻璃琺瑯涂層特別好去除，給后續(xù)加工省了不少事。這一步看似簡單，卻能同時(shí)改善表面質(zhì)量和輔助涂層處理，簡直是“一舉兩得”。
策略二：優(yōu)化表面處理，讓鍛件“塑性”更出色
表面層的狀態(tài)（比如氧化處理、是否吸氣）對鍛件的機(jī)械性能影響很大，尤其是塑性。想提高塑性？這兩個(gè)方法親測有效：
?噴砂處理：簡單直接，能明顯提升坯料的塑性，讓鍛件更“抗造”；
?組合拳：預(yù)氧化+玻璃琺瑯涂層：先做預(yù)氧化處理，再涂一層玻璃琺瑯涂層，能進(jìn)一步優(yōu)化表層塑性，滿足不同場景的性能需求。
策略三：選對加熱方式，從源頭減少氧化
加熱是鈦合金鍛件生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選對方法能從根本上降低表面氧化風(fēng)險(xiǎn)：
普通電爐加熱：控制好溫度和時(shí)間是關(guān)鍵
如果用普通電爐加熱，只要溫度不超過同素異晶轉(zhuǎn)變溫度，而且保溫時(shí)間在1小時(shí)以內(nèi)，坯料表層一般不會明顯吸氣。之后用常規(guī)噴砂處理，就能輕松除去可能存在的吸氣層，操作起來相對簡單。
松散材料假液化層加熱：效率高到“離譜”
這是一種超有潛力的加熱方式，能讓顆粒、氣體和坯料表面的熱交換效率飆升。實(shí)驗(yàn)顯示，它的傳熱效率比強(qiáng)制對流式加熱爐高出1.5個(gè)數(shù)量級，差不多和熔鹽爐一樣快！
快有什么好處？加熱時(shí)間短了，坯料在高溫下暴露的時(shí)間就少了，表面氧化的機(jī)會自然就降低了。同時(shí)，加熱更快速均勻，還能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，簡直是“一箭三雕”。
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