Wpływ obróbek cieplnych na parametry technologiczne bimetali stal-tytan

• Autorzy: Król S. , Bański R. , Szulc Z. , Gałka A.
• Konferencja: Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów/sympozjum (XXII ; 6-8.XI.2007 ; Svratka, Czechy)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Spajanie wybuchowe jest podstawową technologią wytwarzania platerowanych tytanem i jego stopami, blach i odkuwek stosowanych w budowie elementów aparatury procesowej. Specyfika tej technologii, związana jest z dynamicznym oddziaływaniem materiału nakładanego na materiał podstawowy. Skutkuje to znaczącymi zmianami struktury obu łączonych materiałów w strefie przyzłączowej, a także w całym przekroju materiału nakładanego. Dla likwidacji tych efektów, w zakresie wyznaczonym wymaganiami wytrzymałościowymi i plastycznymi, dla konstrukcji wytwarzanej z elementów platerowanych, zalecane jest w większości przypadków, przeprowadzenie odpowiedniej obróbki cieplnej. Wytworzenie aparatu procesowego, wymaga również zaplanowania szeregu obróbek cieplnych związanych z odprężaniem spoin, formowaniem elementów, np. den, na gorąco lub na zimno, w tym z międzyoperacyjnym wyżarzaniem odprężającym. Z jednej strony mamy więc do czynienia z materiałem podstawowym, który najczęściej stanowią stale konstrukcyjne węglowe lub niskostopowe, wymagające zastosowania odpowiednio wysokich temperatur wyżarzania oraz odpowiednich czasów wytrzymania. Z drugiej strony, trwale połączony materiał nakładany - tytan lub stop tytanu, który cechuje się wysoką wrażliwością na wysokotemperaturowe utlenianie czy degradacje własności związaną z rozpuszczaniem innych gazów atmosferycznych, jak wodór czy azot. Również efekty dyfuzyjne pomiędzy tytanem i stalą, zachodzące podczas obróbki cieplnej lub długotrwałej pracy złącza w podwyższonej temperaturze, nie są obojętne dla jego wytrzymałości. Opracowując technologie platerowania tytanem, wytypowano i w ramach przyjętego cyklu prób i badań, zweryfikowano cztery rodzaje obróbek cieplnych. Uwzględniono w tej mierze, tak doświadczenia własne, jak i wymagania postawione wytwórcom platerów, przez takie firmy, jak Mitsui Engineering & Shipbuilding, czy Hitachi. Dodatkowo, w zakresie najwyższej zastosowanej temperatury, przyjęto sugestie związane z planowanym procesem wytwarzania den metoda tłoczenia na gorąco w układzie stempel - pierścień ciągowy. W opracowaniu przedstawiono wyniki badań stanowiących podstawę do właściwej oceny, jakości złączy tytan - stal, wytwarzanych metodą platerowania wybuchowego. Opisano wykonane, symulacyjne obróbki cieplne modelowych elementów tytan-stal, w aspekcie ich przemysłowych aplikacji. W oparciu o wykonane badania makro i mikrostrukturalne, jak również powiązane z nimi badania właściwości mechanicznych, przedstawiono wpływ obróbek cieplnych na właściwości złącza tytan - stal, strefy przyzłączowej oraz materiałów składowych.

Słowa kluczowe

PL

obróbki cieplne; bimetal; spajanie wybuchowe; złacza tytan – stal

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 321, z. 89
• Strony: 71--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Król S.

autor

Bański R.

autor

Szulc Z.

autor

Gałka A.

• Politechnika Opolska, Katedra Materiałoznawstwa i Technologii Bezwiórowych

Bibliografia

• [1] KRÓL S., SZULC Z., GAŁKA A.: Platerowanie wybuchowe, jako podstawowa technologia wytwarzania materiałów bimetalicznych z tytanem. VIII Ogólnopolskie Sympozjum Tytan i jego stopy. Przetwórstwo i zastosowanie w technice, Warszawa 2005, s.151-8.
• [2] KRÓL S.: Heat treatment of explosively welded bimetallic clad materiałs, Welding International, 12, 5, 1991, s. 944-948.
• [3] KRÓL S.: Mechanizm i kinetyka utleniania tytanu oraz wybranych stopów tytanu.
• [4] BAŃSKI R., SZULC Z., GAŁKA A., ĆIŻEK L.: Wpływ prędkości detonacji na właściwości złącz wielkoformat owych blach platerowanych tytanem. XX Międzyn. Sympozjum „Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów", Rożnov 2006.
• [5] KRÓL S., SZULC Z., GÓRECKI J.: Przemiany zachodzące podczas obróbki cieplnej tri metalu stal-tytan-aluminium. XVIII Międzyn. Sympozjum "Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów", Svratka 2003.
• [6] KRÓL S., SZULC Z., TOMASZEWSKI A.: Platerowanie wybuchowe ścian sitowych wymienników ciepła, Inżynieria i aparatura chemiczna Nr 3/88.
• [7] OH M.S., PARK J. K.: Effect OfFe and O on the Continuous Coołing Beta to Ałpha Transformation Behaviors ofPiure 77,10th World Conference on Titanium. Ti-2003 Science and Technology. Hamburg 13-18.07, 2003. Weinheim: Wiley-Vch Verlag GmbH & Co. KGaA 2004, s.1099-1105, Deutsche Gesellschaft Materialkunde.