Микроструктура и некретнине ТЦ4 титанијумске цеви за марински инжењеринг

Сажетак:
Да би се испунили оперативни захтеви дубоког морског нафте и транспортног транспорта и подморничке комуникације, у морском инжењерингу, извршена је пробна продукција на екструдираним цевима легуре ТЦ4 титанијум са типичним димензијама Φ140 × 4 (дебљина зида) × 4000 мм. Циљ је био да се разумјети однос између микроструктуре, својстава и техника прераде цеви и да пружи техничку подршку за производњу цеви од титанијумских легура у великој мери која се користе у дубоким морским инжењерским апликацијама.

Увођење

21. век означава еру одрживог развоја морске економије, са океанским ресурсима што су пресудна компонента економског раста. Вести океани су богати природним ресурсима као што су нафта и гас, метални минерали, геотермална енергија и морски организми. Вађење и транспорт оффсхоре нафте, гаса и геотермалне енергије, као и полагање каблова за комуникацију подморница, ставили су веће захтеве за развој дубокости опреме.

Легуре титанијума су пожељни материјали за дубоку морску опрему због своје ниске густине, велике специфичне снаге и одлична отпорност на корозију у морској води.

Убрзаним темпом бушења нафте и гаса, постоји све већа потражња за великим пречланим цевима за вруће екструдиране титанијумске легуре. Ове цеви се углавном користе у нафтним бунарима, геотермалним бунарима и гасоводима природног гаса. У Сједињеним Државама, цеви за легуре ТЦ4 са спецификацијама φ (48-610) × 26 × 2600 мм коришћене су за геотермалне и оффсхоре апликације за бушење. РМИ, америчка компанија, произвела је ултра дугом ТИ -3 АЛ -2. 5В легуре цеви (φ650 × (22-25) × 35000 мм) за подвлачење уља. У Норвешкој, ТЦ4ели легуре цеви (φ600 × 25 × 15000 мм) користе се за рисере на платформе бушења Северне море. Руски компанија ВСМПО производи легуре које садрже паладију и рутенијум и АЛ -4 в леву цеви за вађење уља.

ТЦ4 (Ти -6 в) АЛ -4 в) Алуји од титанијума поседује одлична свеобухватна својства, уз добру процесу пластичност и суперпластичност, што га чини погодним за различите процесе формирања притиска. Широко се користи у ваздухопловној и ваздухопловној индустрији за делове који раде испод 400 степени и рачуне за више од 50% укупне употребе легура титанијума. Титанијумске цеви од живих пречника тела се обично производе користећи топлу екструзију - зрелу технологију која зависи од доступности великих екструзијских преша.

У овој студији, суђења производња екструдираних цеви за легуре ТЦ4 титанијум са димензијама Φ140 × 4 × 4000 мм је спровела однос између микроструктуре, механичких својстава и параметара прераде, полагањем основа за индустријску производњу великих цеви за индустрију титанијумских легура.

1. Експериментална метода

1.1 Експериментални план

Тест половних Инготс титанијумских легура ТЦ4 произведено од стране Баоји Титаниум Индустри Цо., Лтд. Преко двоструког вакуумског полувремена. Инготи су фалсификовани више пута у регионима и + фазних региона за производњу φ270 мм бар залиха, које је затим обрађено у екструзивно грешке. Заштитни слој са двоструким омотачем примењен је на грелце за заштиту површине и подмазивање.

Екструзија је извршена коришћењем А 3150- тоне хоризонталне екструзије Пресс у региону + фаза. Екструдиране цеви су исправљене на мрежи, а оксидни слој је уклоњен алкално-киселином. Унутрашње и спољне површине су затим обрађене да би се завршила ТЦ4 цев са димензијама Φ140 × 4 мм. Хемијски састав ингота је у складу са ГБ \/ Т 3620 стандардима.

1.2 Формирање екструзије

Због лоше топлотне проводљивости легура титанијум-а, значајне температурне градијеве могу се појавити између површине гредица и језгре током екструзије, што доводи до неједнаког металног протока и додатног затезног напрезања на површини. Ово може проузроковати површинску пуцање, па чак и централне празнине у шипкама или цевима под тешким условима.

Поред тога, термички ефекти током екструзије могу проузроковати прегревање микроструктуре материјала, компромитовање квалитета коначног производа. Стога је одабир разумних параметара екструзије пресудно. На основу претходног развојног искуства, грејачи су загревани до 950 степени, а коефицијент екструзије од 3-10 и брзине екструзирања од 50-120 мм \/ с усвојени су како би се смањили топлотни ефекти и осигурали добру квалитету површине и механичка својства. Дијаграм деформације екструзије приказан је на слици 1, а крајња екструдирана цев приказује се на слици 2.

2 Резултати и дискусија

2.1 Површинска и димензионална тачност

Површински квалитет екструдиране цеви је био добар, а равност је била задовољавајућа. Након обраде, димензије су испуниле спецификације дизајна.

2.2 Микроструктура

Екструзија је изведена на 40-50 степени испод тачке транзиције фазе у региону +. Контролом радне стопе деформације и спречавање повећања прекомерног пораста температуре током деформације, постигнут је типично + фазна обрађена структура. Микроструктура је показала издужене и компримоване зрна оријентисане у правцу силе.

2.3 Механичка својства

Механичка својства собне температуре тестирана су на узорцима из цевовода за екструдиране и након хлађења ваздуха у 750 степени током 1 сата. Резултати су показали добру подударање свих механичких параметара, испуњавајући захтеве за дизајном и пријавом.

3. Закључак

Процес екструзије за врући екструмирање, у комбинацији са одговарајућим параметрима процеса, произвео је цеви за алуцију ТЦ4 титанијум са одличном микроструктуром и механичким својствима.

Цеви испуњавају све спецификације за дизајн и погодне су за употребу у подземним цевоводима за уље и гас.