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티타늄 합금 파이프의 기계적 성질에 대한 변형의 영향!

Mar 05, 2023

티타늄 소재의 우수한 특성은 지속적인 사용 확대로 이어졌으며 고품질 티타늄 파이프에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 과거에는 미세 티타늄 파이프의 가공 방법은 주로 인발 및 인발을 사용했으며 티타늄 파이프와 금형 사이에 격렬한 마찰이 발생하여 종종 티타늄 파이프의 표면 제거 및 접합이 발생하고 치수 공차를 제어하기 어렵습니다. 이러한 결점을 방지하기 위해 일반적으로 티타늄 소재에 산화 처리를 실시하여 표면에 윤활 역할을 하는 산화 피막층을 형성할 필요가 있으며, 각 산화 처리 후 처리 부피가 너무 크지 않아야 합니다. 산화피막이 매우 단단하여 금형마모가 발생하기 쉬우며 제품의 크기 및 표면 품질에 문제가 있습니다. 따라서 티타늄 미세 티타늄 튜브에 대한 저비용 및 고품질 가공 방법 개발이 시급합니다.

티타늄 파이프 제조업체의 압연 이론에 따르면 Q 값(상대적 직경 감소에 대한 상대적 벽 감소 비율)은 압연 공정 중 파이프의 내부 표면 품질에 상당한 영향을 미칩니다. 3롤 압연 공정 중 균열이 없는지 확인하기 위해 단면 검사 및 샘플링 후 압연을 위해 서로 다른 Q 값(0.87, 1.00, 1.26)을 선택했습니다. 특정 패스의 내부 표면. 그리고 중간 패스에서 파이프에 대한 초음파 테스트를 수행하고 다음 압연 패스를 진행하기 전에 내부 표면에 균열이 없는지 확인하기 위해 단면을 관찰하기 위해 샘플을 채취합니다. Q 값이 0.87이면 내부 표면 미세 균열은 약 5μm 깊이로 매우 얕습니다. 그리고 균열이 적습니다. Q 값이 1.26으로 증가하면 내부 표면의 미세 균열 깊이는 50 μm에 도달합니다. 파이프 내부 표면의 미세 균열 발생은 주로 직경을 줄인 다음 벽을 줄이는 3 롤 압연 공정에 기인합니다. 압하량은 크지만 압하량이 너무 적기 때문에 압하과정에서 물질이 축적되고 내면에 종방향 미세균열이 형성된다. 따라서 3롤 압연기를 사용하여 티타늄 합금 파이프를 압연할 때 Q 값은 0.87을 초과하지 않아야 하며 그렇지 않으면 파이프 내부 표면에 균열이 나타날 수 있습니다.

소형 후막 티타늄 합금관의 냉간 압연 공정 중 내외면에 미세 크랙이 발생하기 쉽습니다. 외부 표면의 미세 균열의 경우 일반적으로 연마 및 긁는 방법을 사용하여 제거하며 효과는 매우 이상적입니다. 내부 표면의 미세 크랙의 경우 현재 공업적으로 생산되고 있는 보링법은 주로 13mm 이상의 내부 구멍을 제거하는 데 사용되며 일반적으로 13mm 미만의 내부 구멍은 처리가 필요하지 않습니다. 따라서 내면의 품질관리가 어렵다.

(1) 작은 두께의 두꺼운 티타늄 합금 파이프를 압연할 때 2롤 빌릿 압연의 변형은 39%로 선택되고 파이프의 내부 및 외부 표면 품질이 양호합니다.

(2) 세 개의 롤로 작은 크기의 두꺼운 벽 티타늄 합금 파이프를 냉간 압연할 때 Q 값은 0.87을 초과하지 않아야 파이프의 우수한 내부 표면 품질과 균열이 없음을 보장할 수 있습니다. 강도와 가소성 사이의 좋은 일치를 고려하여 3개 롤 압연의 변형량은 30%로 선택되어 우수한 기계적 특성과 미세 구조를 얻을 수 있습니다.

(3) 티타늄 합금 파이프의 압연 공정 중에 모든 1-2 패스는 탈지, 산 세척, 어닐링, 교정 처리를 거친 다음 내부 표면 균열을 제거하기 위해 샌드 블라스팅 및 산 세척 방법을 사용합니다. 이 조치를 취하면 완제품 배관 검사의 적격률을 35~40%까지 높일 수 있습니다.

25%, 30%, 36%의 롤링 변형으로 750도에서 진공 어닐링 후 완성된 파이프의 미세 구조. 어닐링된 티타늄 합금 튜브의 미세 구조는 등축이며 변형이 증가함에 따라 재결정 정도가 더 완전해지고 입자가 더 미세해짐을 알 수 있습니다. 750도에서 진공 어닐링 후 상온에서 완성된 파이프의 기계적 특성은 각각 25%, 30% 및 36%의 압연 변형 상태입니다. 변형이 25% 일 때 완성된 파이프의 항복 강도는 550MPa, 인장 강도는 675MPa, 연신율은 15.5%, 연신율은 표준 요구 값인 15%보다 약간 높음을 알 수 있습니다. 변형률이 30%일 때 인장강도는 670MPa, 항복강도는 535MPa, 연신율은 17%이고; 변형률이 36%일 때 인장강도는 640MPa, 항복강도는 517MPa로 표준요구인 515MPa보다 약간 높고 연신율은 19%에 이른다. 강도와 가소성 사이의 적절한 일치를 고려하고 다양한 변형 조건에서 기계적 특성과 미세 구조를 비교하면 완성된 파이프에 대해 30%의 롤링 변형을 선택하는 것이 더 합리적입니다.

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