Полированная поверхность стержня из титанового сплава и значение Ra

Полированный пруток из титанового сплава: что на самом деле дает покрытие

Полированный пруток покупают по двум причинам: поверхность, которая не начнет усталостную трещину, и поверхность, которую видно. Оба фактора определяются тем, сколько материала удаляется на этапе отделки, а не тем, насколько блестящим получается результат, и сплав под ним имеет такое же значение. Эта страница посвящена покрытию, допускам, которые его выдерживают, и двум сплавам, которые представлены под одним названием.

Два сплава под одним названием

Название этой страницы - Gr5, а в абзаце спецификации под ним описывается Gr9. Это разные сплавы с разными номерами. Gr5 - это Ti-6Al-4V с содержанием алюминия от 5,5 до 6,75%, ванадия от 3,5 до 4,5%, прочностью на растяжение 895 МПа и пределом текучести 828 МПа. Gr9 - это Ti-3Al-2.5V с содержанием алюминия от 2,0 до 3,5%, ванадия от 1,5 до 3,0%, прочностью на растяжение 650 МПа и пределом текучести 525 МПа, и это сплав, обычно используемый для гидравлических труб и деталей, которые необходимо формовать после механической обработки.

Практическое значение заключается в том, что эта страница предлагает полированный пруток из титанового сплава, где Gr5 является маркой прочности, указанной в названии, а Gr9 доступен там, где требуется более низкая прочность и лучшая формуемость. Заказ, в котором указан только пруток из титанового сплава, оставляет выбор за заводом, и эти два сплава не взаимозаменяемы в чертеже, где указано 895 МПа.

Что удаляет полировка

Горячая обработка оставляет на титановом прутке две вещи: оксидную окалину и, под ней, обогащенный кислородом слой, называемый альфа-слоем. Альфа-слой твердый и хрупкий, он может достигать глубины в несколько сотых миллиметра и является источником трещин в деталях, подверженных усталости. Травление удаляет окалину и большую часть альфа-слоя; шлифовка и полировка удаляют остатки и корректируют диаметр.

Вот почему спецификация покрытия должна идти рядом с механическими свойствами. Пруток, соответствующий 895 МПа в сердцевине, все равно может разрушиться на поверхности, если присутствует альфа-слой, а полированный пруток, который был переполирован, может выйти за пределы минимального диаметра. Оба риска контролируются путем одновременного указания покрытия, допуска на удаление и конечного диаметра.

Диаметр и допуск после полировки

Блок атрибутов указывает диапазон от 3 до 350 мм, абзац Gr9 указывает диапазон от 8 до 200 мм, а таблица семейств указывает диапазон от 0,8 до 500 мм. Читайте их как три разных утверждения: первое - это то, что предлагает эта страница, второе - диапазон Gr9 в исходном тексте, а третье - возможности завода. Заказывайте готовый диаметр, а не диаметр до полировки, и указывайте, какой класс допуска применяется после отделки.

Для полированного вала h9 является реалистичным допуском для размеров от 18 до 50 мм, а h11 - для больших размеров. Полировка имеет тенденцию улучшать круглость, но не может исправить изогнутый пруток, поэтому прямолинейность должна заказываться отдельно, а пруток, который будет проходить через втулку шпинделя, должен быть указан как прямой и нарезанный по длине со снятыми фасками.

Проверка полированного прутка

Полированная поверхность показывает каждый дефект, что является преимуществом. Трещины, швы, ямки и включения, которые скрывает травильная поверхность, становятся видимыми под светом, а проверка с помощью капиллярной жидкости на полированном прутке гораздо информативнее, чем на прутке с окалиной. Используйте капиллярную жидкость без хлора для титана и полностью смывайте ее, потому что остатки хлоридов - это именно то, что титан не переносит.

Геометрия проверяется в трех местах вдоль прутка и в двух направлениях, поскольку полированный пруток может быть овальным, даже если средний диаметр соответствует норме. Там, где задействована усталость или уплотнение, добавьте проверку твердости по сечению, чтобы доказать отсутствие остаточного альфа-слоя, и запишите результат вместе с номером плавки.

Когда полированный пруток оправдывает свою стоимость

Полировка окупается для вращающихся валов, для штоков клапанов и деталей насосов, работающих в уплотнении, для хирургических инструментов и для любых видимых компонентов, где дефект будет расценен как отказ качества. Она не окупается для прутка, который будет полностью обрабатываться механически, потому что готовая деталь в любом случае будет иметь новую поверхность, а полированная кожа превратится в стружку.

Примечания к заказу

Укажите сплав и марку, покрытие и диапазон Ra, готовый диаметр с классом допуска, длину и состояние концов, состояние термообработки и пакет испытаний. Сертификат 3.1 с химическим составом, результатами испытаний на растяжение и номером плавки является стандартным, а указание максимальной глубины альфа-слоя стоит запросить для любого прутка, предназначенного для применения в условиях усталости.

Две записи в блоке атрибутов на этой странице являются значениями по умолчанию шаблона, а не фактами об этом продукте. Материал описан как чистый титан, чем сплав Gr5 или Gr9 не является, а диапазон диаметров в блоке не соответствует диапазону в тексте. Таблицы химического состава и прочности на растяжение, а также сам заказ следует рассматривать как контролирующие данные.

Изображения продукта