Технические характеристики юмз 6ал: УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТРАКТОРОВ ЮМЗ-6АЛ и ЮМЗ-6АМ

Сортировать по: Самые последниеНаивысший баллНаиболее полезноХудшая оценка

Будьте первым, чтобы оставить отзыв.

Проверенный отзыв

Трактор ЮМЗ 6

Еще во времена СССР на Днепропетровском машиностроительном заводе начал свой выпуск трактор ЮМЗ 6. Производство продолжалось до 2001 года. За это время различные модификации аппарата признаны лучшими и востребованными во многих странах мира.

История создания и описание агрегата

Впервые ЮМЗ 6 увидел мир в 1966 г. Серийный выпуск начат в 1970. За 2 года производства завод изготовитель трактора ЮМЗ произвел более 100 000 экземпляров. Модельный ряд ЮМЗ 6 создавалась по образцу самоходного агрегата белорусского тракторного завода МТЗ-5, ежегодно усложняемой конструкторами. Расшифровка ЮМЗ – это аббревиатура от названия Южного Машиностроительного Завода. Инженеры оснащали агрегат упрощенными техузлами, что позволяло производить обслуживание спецтехники в колхозном гараже. В результате ЮМЗ 6 признали надежнейшим и простейшим тягачем в СССР, который разрабатывался для основных работ и применялся на стройке, для сельскохозяйственных нужд, коммунальных служб и промышленных сфер.

Агрегат производился до 2001 года, позже был признан устаревшим и снят с производства. Завод перевели на выпуск осовремененных моделей спецтехники. Старые экземпляры ЮМЗ 6 не теряют популярности во многих странах, они незаменимы на полевых работах и в других отраслях.

Модификации

За 30 с лишним лет на Днепропетровском машзаводе, где выпускают трактор ЮМЗ, были созданы 4 модификации самоходных машин по базовой модели:

1. ЮМЗ 6Л/ 6М – 1 выпуск, отличительная черта – форма радиаторной решетки и круглые фары, похожи на МТЗ – 5.
2. ЮМЗ 6АЛ/6АМ – имеет особенную прямоугольную форму капота, изменившуюся консоль. Установка рулевого редуктора, регулируемого по наклону и высоте, полностью усовершенствованного тормозного механизма.
3. ЮМЗ 6 КЛ/6 КМ – модель производилась для промышленных целей. Заднее навесное устройство заменили лопата-отвал и ковш-рыхлитель. Улучшился вид из кабины. Устаревшую серию 6Л заменили на 6К, которая была названа базовой моделью и выпускалась с задним навесным устройством для работы в колхозах. Фото трактора ЮМЗ всех модификаций можно посмотреть в сети.
4. ЮМЗ 6АКЛ/6 АКМ – выпуск начался в 1978. Изменился дизайн кабины, был установлен позитивный и силовой регулятор, усовершенствовалась гидравлика.

Буква «Л» обозначает, что силовая установка запускалась с помощью специального маломощного пускового двигателя. «М» — двигатель заводится с помощью электростартера. Буква «К» означает, что кабина имеет увеличенные габариты.

Технические характеристики

Конструкция ЮМЗ 6 начинается из полурамы, выполненной из 2 расположенных вдоль параллельных лонжеронов и перпендикулярной им передней балки с закрепленными картерами КПП и фрикционными муфтами. К передней части относится передний управляемый мост с колесами, вращающимися с помощью цапфы. Заднюю часть трактора держат рукава полуосей, которые надежно крепятся к картеру КПП. Имеет классический задний привод постоянный, который передается через полуось дефференциала ведущего моста.

Для повышения проходимости трактор оборудован пневматическими колесами с грунтозацепами. Также техника оснащена:

• гидравлическим механизмом раздельно-агрегатной системы;
• пневмосистемой;
• 12-вольтовым электрооборудованием;
• механизмом задней навески.

Имеет пневматический привод колесных тормозов клещевого и барабанного типа. Стояночный тормоз включается с помощью рычага. Агрегат оборудован гидроусилителем руля.

Габариты

Самоходный агрегат ЮМЗ 6 относится к среднеразмерным универсальным машинам с параметрами:

• длина с навесным устройством – 416.5 см;
• длина без навески – 369 см;
• ширина – 188.4 см;
• высота до крыши – 266 см;
• высота до глушителя – 286 см;
• колесная база – 245 см;
• клиренс – 45 см;
• вес без заправочных жидкостей – 3350 кг;
• снаряженная масса – 3890 кг;
• вес дополнительного оснащения – 1150 кг;
• максимальный вес прицепного устройства – 6000 кг;
• максимальный скоростной режим – до 25 км/ч., скорость задним ходом – 6 км.

У различных модификаций ТТХ могут немного отличатся от данных параметров.

Двигатель

На самоходный ЮМЗ 6 устанавливались две отличные 4-тактные, 4-цилиндровые силовые установки на дизельном топливе, без турбонаддува, с водяным охлаждением:

1. Д 65 – V двигателя составляет 4.94 литров, мощность 61.9 лошадиных сил или 46.5 кВт, вращательный момент 270 Нм. Расстояние между крайними положениями поршня – 13 см, d цилиндра – 11 см. Рабочее число оборотов коленвала – 1750 об/мин. Расход горючего – 245 г/кВт. ч.
2. Д 242 71 – V ДВС – 4.75 литров, мощность 62.5 л.с. или 46 кВт, вращательный момент 241 Нм. Расстояние между крайними положениями поршня – 12.5 см, d цилиндра – 11 см. Рабочее число оборотов коленвала – 1800 об\мин., расход горючего – 226 г/кВт.ч.

Обе силовые установки имеют высокую надежность. Топливного бака на 90 л хватает 10 часов работы. Наименьшее количество часов работы мотора, гарантированное разработчиком, составляет 10 000 ч\р.

Подвеска и трансмиссия

ЮМЗ 6 славится надежностью отдачи вращательного момента от силового агрегата на колесную пару. Ходовая оснащена:

1. Двойным главным узлом фрикционной муфты сухого сцепления, а также отдельным дополнительным устройством для работы ВОМ.
2. Коробкой передач.
3. Задним передающим механизмом главной передачи, конечной передачи, дифференциалом.

Передние цельные оси фиксируемые – крепятся с поворотным цапфам. Машина имеет телескопический амортизатор двухстороннего действия переднего ведущего моста, смягчающий удары балки о раму, в результате чего может происходить изменение колеи.

КПП

Коробка передач трактора ЮМЗ 6 механика, имеющая 4 передних и одну передачу заднего хода. КПП посылает вращающий момент к ВОМ. Схемой КПП ЮМЗ 6 предусмотрена работа силовой установки с включенным сцеплением при неподвижности трактора. Ведущий вал с помощью роликовых подшипников и шестеренок приводит в действие ведомый и ВОМ. Агрегат оснащен блокировкой, которая не позволяет запуск дизеля, если на КПП не включено нейтральное положение. Коробка не имеет возможности включить одновременно две передачи. Смазка деталей устройства осуществляется трансмиссионным маслом. В случаях затруднительного переключения передач, стука, скрежета, пробуксовки и других посторонних шумов в механизме, в первую очередь, необходима регулировка сцепления ЮМЗ 6. Если проблему устранить не удалось, нужно приступать к ремонту КПП.

Кабина

Кабина трактора имеет широкий обзор, удобно расположена система управления. Оснащение кабины:

• резиновые амортизаторы, которые служат для гашения вибрации кабины;
• особые механизмы для регулировки кресла тракториста;
• регулируемый рулевой редуктор;
• рычаги селектора КПП, стояночного тормоза, ВОМ;
• педали управления ТС и трансмиссией;
• контрольно-измерительная консоль с расположенными ДДМ, пневмоподвеской, скоростемером, а также индикаторами напряжения сети электропитания;
• солнцезащитные козырьки;
• набор для оказания первой помощи;
• пепельница.

Для комфорта водителя кабина оснащена системой отопления с вентилятором. В стандартном наборе опций предусмотрен термос с креплением.

Навесное оборудование

Спецтранспорт ЮМЗ 6 используется с различными навесными установками, т.к. трактор применяется во многих отраслях производства. Применяется с сельхозтехникой:

• боронующими агрегатами;
• посевными машинами;
• плугами;
• культивационными агрегатами;
• опрыскивателями;
• косилками.

С агрегатами общего (основного) функционирования:

• компрессорными установками;
• сварочными инверторами.

Кабина трактора ЮМЗ 6

Для перевозки различных грузов на технике допускается установка прицепов и полуприцепов. К задней части КПП оборудован кронштейн для крепления вышеперечисленного навесного оснащения. Конструкция состоит из 4 звеньев и 3 точек крепления, оснащена подвижным механизмом, способным перемещать оборудование вертикально на 75 см вверх и вниз.

Навесное оборудование имеет следующее устройство:

• сцепной фиксирующий механизм;
• тягово-сцепной механизм типа СА-1, который позволяет управлять элементом с кабины водителя;
• ВОМ оснащен кожухом.

Задняя часть агрегата оборудована гидравликой, пневматикой и электросистемой, которые обеспечивают подключение навесных устройств к проводке. Упрощенная конструкция дает возможность подключить оборудование самостоятельно, без привлечения подсобных рабочих.

Особенности эксплуатации

Промышленная и сельхозтехника ЮМЗ 6 долгие годы славится надежностью и качеством. И сейчас на предприятиях часто встречается техника первых выпусков. Простота конструкции позволяет ремонтировать и обслуживать технику в гаражных условиях. Запасные части и расходники для замены можно заказать по каталогу запчастей ЮМЗ 6, имеющемся в сети.

Несмотря на высокие показатели ТТХ, машины имеют несколько недостатков:

1. Поломка шестереночного насоса гидроусилителя, который подает рабочую жидкость.
2. Из-за постоянных нагрузок, происходит износ накладок сцепления фрикционных.
3. При редкой замене масла в моторе происходит выработка в блоке цилиндров.
4. Из-за не исправности топливной аппаратуры замечены поломки форсунок.
5. Неисправность механизма ГРМ.
6. Плохой запуск дизеля, особенно в зимнее время.

Своевременное устранение неисправностей позволит избежать продлит срок эксплуатации машины. Даже сегодня, после прекращения выпуска агрегата, купить трактор ЮМЗ 6 в хорошем состоянии не составит труда. Техника, выпущенная на Днепропетровском машиностроительном заводе, остается популярной и пользуется спросом у покупателей.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Технические характеристики юмз 6 скорости на передачах. Трактор юмз и его технические характеристики

Колесный трактор юмз 6 – это легендарная модель советского союза, созданная для обработки полей, и заслужившая мировую славу.

Такая марка тракторов не выпускается с 2001 года, но до сих пор успешно служит на многих сельскохозяйственных предприятиях. История создания модели, ее характеристики, преимущества и назначение.

История

Запуск первой модели трактора стартовал в 1966 году на Южном машиностроительном заводе в городе Днепропетровск. Завод начал строится в 1944 году как автомобильный, но позже его профиль поменяли и с 1951 года он начал производить межконтинентальные ракеты и другую военную технику.

Первая модификация трактора – ЮМЗ 6Л спроектирована минским транспортным заводом на основе МТЗ 5, была очень схожей с оригиналом и имела алый цвет. Идея перенести производство техники с МТЗ на Южмаш была экономически-выгодная и позволяла уменьшить себестоимость готовой машины. За время производства (с 1966 по 2001 год) было создано несколько модификаций таких тракторов, а также на их основе был создан экскаватор.

Популярность модели заинтересовала Швецкую компанию ВОЛЬВО, и в 1974 году СССР продало им техническую документацию на трактор. Исходя из технической документации, Volvo выпустило свою марку тракторов ВМ70.

ЮМЗ 6 – это универсальная колесная машина, предназначена для выполнения следующих заданий:

• для помощи в сельском хозяйстве. На него можно крепить навесное и полунавесное оборудование, которое помогает вспахивать землю;
• в дорожном строительстве для рытья траншей с помощью ковша;
• с его помощью можно перевозить различные передвижные агрегаты;
• применяется для выполнения транспортных операций с прицепами и полуприцепами;
• техника разработана таким образом, что может работать при температуре от -40 до +40°C.

Для трактора было специально создано ряд навесный устройств, с помощью которых техника может легко трансформироватьс

ЮМЗ-6 — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ЮМЗ-6
Назначение	сельскохозяйственный универсально-пропашной и транспортный
Тип движителя	колёсный
Тяговый класс, тс	1,4
Расположение
Кабина:	сзади
Двигатель:	спереди
Основные размеры
Длина, мм	4140
Ширина, мм	1884
Высота, мм	2750
Двигатель
Марка двигателя	Д-65, Д-242-71
Мощность, л.с. (кВт)	60 (44) – (Д-65) 62 (46) – (Д-242-71)
Трансмиссия
Тип трансмиссии	механическая, 5 передач переднего хода,1 — заднего, повышенные и пониженные ступени
Подвеска и управление
Тип подвески	задних колёс — жесткая, передних колёс — пружинная
Способ управления поворотом	передними колёсами
Тормоза	сухие дисковые
Оборудование
Гидрооборудование	раздельно-агрегатная гидронавесная система
Электрооборудование	12-вольтовое
ЮМЗ-6 на Викискладе

ЮМЗ-6 — серия универсальных колёсных тракторов сельскохозяйственного и промышленного назначения, выпускавшегося Южным машиностроительным заводом c 1970 по 2001 годы в нескольких различных модификациях, отличающихся друг от друга. Первый экземпляр машины выпущен в 1966 году.

Трактор ЮМЗ-6 создан на базе трактора МТЗ-5, выпускавшегося на Южном машиностроительном заводе с 1958 года. Трактор ЮМЗ-6 в большей степени сохранил преемственность конструкции трактора МТЗ-5, нежели МТЗ-50. ЮМЗ-6 один из самых простых и надежных тракторов СССР.^{[источник не указан 321 день]}

В 1974 году СССР продал Швеции документацию на ЮМЗ-6. В 1976—1982 годах в Швеции производился Volvo BM-700, который является глубокой модернизацией ЮМЗ-6.

Модификации

ЮМЗ-6АКМ 40 на расчистке снега

В семействе тракторов ЮМЗ-6 существовали, помимо прототипов, четыре модификации:

• ЮМЗ-6 (1970-1978)
• ЮМЗ-6А (1978-1986)
• ЮМЗ-6К (1986-1993)
• ЮМЗ-6АК (1993-2001)

Кроме того, литерами Л и М обозначались модификации, отличающиеся способом запуска дизеля: Л — пусковым двигателем, М — электростартером.

ЮМЗ-6Л (М)

Тракторы первой серии, во многом повторяющие конструкцию МТЗ-5. На этих тракторах устанавливались капоты со скругленной решёткой радиатора.

ЮМЗ-6АЛ (АМ)

Тракторы получили регулируемую по высоте и углу наклона рулевую колонку, видоизмененную панель приборов в кабине, новый прямоугольный капот, а также изменения в механизмах тормоза.

ЮМЗ-6КЛ (КМ)

Промышленная модификация трактора ЮМЗ-6А, отличающаяся отсутствием задней сельскохозяйственной навесной системы и имеющие места крепления для рабочего оборудования экскаватора и бульдозера. После снятия ЮМЗ-6А с производства модель ЮМЗ-6К, ставшая базовой, получила и сельскохозяйственную модификацию. Получил новую кабину с улучшенной обзорностью.

ЮМЗ-6АКЛ (АКМ)

Выпускался с 1978 года. Получил новую гидравлическую систему с силовым и позиционным регулятором.

Конструкция

Тракторы ЮМЗ-6 имеют классическую полурамную компоновку. В несущий остов входят корпус трансмиссии, корпус муфты сцепления, полурама. На полураме установлен двигатель, передний мост.

• Двигатель четырехтактный дизель, без турбонаддува
  • Д-65 мощностью 60 л.с, рабочим объемом 4,94 л.
  • Д242-71 мощностью 62 л.с. рабочим объемом 4,75 л.
• Номинальная частота вращения 1800 об/мин.
• Муфта сцепления сухого типа, двухпоточная.
• Коробка передач с подвижными шестернями пятиступенчатая. На части тракторов установлен редуктор-удвоитель числа передач.
• Задний мост с механической блокировкой дифференциала.
• Масса машины 3400, 3700, 3900 кг.

Основные отличия тракторов ЮМЗ-6 и МТЗ-50 (МТЗ-80)

Тракторы МТЗ-50 (МТЗ-80) и ЮМЗ-6 принадлежат к одному семейству «Беларусь» и являются развитием одной базовой модели — МТЗ-5. Их конструкция имеет много одинаковых решений и взаимозаменяемых деталей, но исполнение ряда узлов и агрегатов существенно отличается:

Узел	МТЗ-50 (МТЗ-80)	ЮМЗ-6
Передний мост	Портальный с пружинной подвеской колёс	Портальный с жёсткой подвеской колёс
Муфта сцепления	Однопоточная	Двухпоточная
Управление КПП и редуктором	Двумя рычагами	Одним рычагом
Привод ВОМ	Переключаемый: двухскоростной независимый или синхронный	Двухскоростной полунезависимый
Гидронавесная система	Раздельно-агрегатная с автоматическим регулированием глубины пахоты и сцепного веса	Раздельно-агрегатная без автоматизации
Регулирование колеи задних колёс	Плавное	Плавное
Рулевая колонка	Нерегулируемая (для МТЗ-80 регулируемая по высоте и углу установки)	Регулируемая по высоте и углу установки

Примечания

 Ссылки

Трактор ЮМЗ 6 – АГРАРИЙ

Трактор ЮМЗ 6 – это настоящий труженик из универсальных колесных тракторов. Чаще всего использовался в сельском хозяйстве и на предприятиях. Возможность установки на трактор оборудования специального назначения со сменными рабочими органами делает его универсальной дорожно-строительной и землеройной машиной в качестве экскаватора, бульдозера или погрузчика.

Эта техника с 1966 по 2001 год выпускалась всем известным Южным машиностроительным заводом в самых различных версиях, которые заметно отличающихся друг от друга. Самый первый экземпляр трактора ЮМЗ 6 впервые сошел с конвейера еще в 1966 – ом году. Сейчас ему на смену пришел трактор МТЗ-1221.

Устройство трактора ЮМЗ 6

Агрегат был разработан на Южном машиностроительном заводе (Украина, Днепропетровск) на базе трактора МТЗ 5. Завод этот в прошлом работал на оборонную промышленность, и его продукция (в том числе и трактора) славилась высокой надежностью.

Правила военной приемки были строгими. Модель ЮМЗ 6 оказалась удачной, и через 2 года предприятие выпустило уже сто тысяч экземпляров. Компоновка трактора является классической, с полурамой, на которой находятся передний мост и дизельный четырехтактный двигатель. Кабина располагается в задней части агрегата.

Трактор приспособлен для работы в большом температурном диапазоне. Он отлично запускается на сорокаградусном морозе (предельная температура) и выдерживает жару до плюс сорока. Кроме сельхозработ широкого профиля, он используется на производстве, в строительстве, при выполнении коммунальных работ, а также как транспортное средство. Прикрепление разнообразного навесного и прицепного оборудования такого как плуг ППО 8-40 увеличивает возможности трактора.

Технические характеристики трактора ЮМЗ 6

	ЮМЗ-6АКЛ / 6АКМ	ЮМЗ-6002	ЮМЗ-652
Тяговый класс	1,4	1,4	1,4
Скорость движения, км/ч	2,1-24,5	2,1-20	1,6-22,0
Модель двигателя	Д-65Н	СМД-15Н	Д-65Л
Рабочий объем двигателя, л	4,94	4,94	4,94
Мощность двигателя, л.с.	60	60	60
Габаритные размеры, мм
– длина	4065	4100	4520
– ширина	1884	1920	1920
– высота	2730	2850	2850
Эксплуатационная масса, кг	3400	3700	3700
Дорожный просвет, мм	650	650	550
Рулевое управление	гидрообъемное / механическое – по заказу
Тормоза	дисковые, сухие, привод на задние колеса
Шины передние	9×20	11×20	11×28
Шины задние	15×38	15×38	15×38
Электрооборудование	12 В	12 / 24 В	12 В
Давление в гидросистеме, МПа	14	14	14
Число передач	5 + 1	4 + 1	4 + 1
Расход топлива, л/час	3,8	4,0	4,4
Объем топливного бака, л	90	90	90
Объем системы охлаждение, л	29	29	29
Ресурс до капремонта, моточасов	12000	10000	10000

 

По заказу тракторы комплектуются колесами с шинами 9,5-42, полугусеничным ходом, предпусковым подогревателем, утеплительным чехлом, механическим увеличителем сцепного веса, уширителем крыльев задних колес, ТСУ-2, балластными грузами, сменными хвостовиком и ВОМ, разрывными муфтами, удлинителем ВОМ, выносными гидроцилиндрами, ходоуменьшителем СН-5А, электростартером или пусковым двигателем.

В настоящее время на Омском заводе транспортного машиностроения, по лицензии “Южмаша”, выпускаются трактора ЗТМ-60/ЗТМ-62, которые являются “двойниками” тракторов ЮМЗ-6/ЮМЗ-652. Это самое надежное экскаваторное шасси в России.

selhoztehnik.com

Металлургические характеристики и характеристики обрабатываемости деформируемого и избирательного лазерного плавления Ti-6Al-4V

В данной исследовательской работе представлено исследование обрабатываемости кованного титана и селективного лазерного плавления (SLM) титана Ti-6Al-4V при торцевой токарной обработке, обработанной на скорость резки от 60 до 180 м / мин. Были исследованы такие характеристики обрабатываемости, как износ инструмента, силы резания и качество обработанной поверхности. При механической обработке SLM Ti-6Al-4V преобладали механизмы отслоения покрытия, адгезии, истирания, истирания и выкрашивания.Максимальный износ по задней поверхности был выше при обработке SLM Ti-6Al-4V по сравнению с деформируемым Ti-6Al-4V на всех скоростях. Также было обнаружено, что высокие скорости обработки приводят к катастрофическому выходу из строя режущего инструмента при обработке SLM Ti-6Al-4V. Усилие резания было выше при обработке SLM Ti-6Al-4V по сравнению с деформируемым Ti-6Al-4V для всех скоростей резания из-за его более высокой прочности и твердости. Качество поверхности улучшилось с увеличением скорости резания, несмотря на высокий износ инструмента, наблюдаемый при высоких скоростях обработки. В целом обрабатываемость SLM Ti-6Al-4V оказалась плохой по сравнению с деформируемым сплавом.

1. Введение

Титановый сплав Ti-6Al-4V широко используется в аэрокосмической, автомобильной, морской и биомедицинской промышленности благодаря высокому соотношению прочности к весу, высокой коррозионной стойкости и хорошей биосовместимости [1]. В настоящее время деформируемая обработка представляет собой самую современную технологию производства титановых сплавов с микроструктурой и механическими свойствами, необходимыми для критических применений. Однако в большинстве случаев использование кованых компонентов является дорогостоящим из-за многоэтапных, энергоемких и термомеханических способов обработки.Из-за этого порошковая металлургия и аддитивное производство долгое время рассматривались как средства снижения производственных затрат на сплавы Ti благодаря технологиям аддитивного производства, близким к возможностям конечной формы и другим преимуществам [2]. Аддитивное производство привлекло внимание исследователей и обрабатывающих производств из-за его преимуществ, таких как свобода проектирования, производство по требованию, сокращение потерь сырья и низкое потребление энергии [3]. В последнее десятилетие было предложено несколько аддитивных технологий обработки металлов.Некоторые из этих методов используют проволоку в качестве исходного материала (например, осаждение фигурного металла), а другие используют металлические порошки (например, селективное лазерное спекание (SLS), селективное лазерное плавление (SLM) и электронно-лучевое плавление (EBM)) [4, 5 ]. У каждой из этих технологий есть свои преимущества и недостатки. SLM характеризуется средней производительностью и хорошей повторяемостью, и поэтому он считается подходящим методом для прямого производства высококачественных деталей в малых и средних количествах [6]. Титановые детали, изготовленные с использованием селективного лазерного плавления, широко используются в различных областях, таких как биомедицинские имплантаты и дентальные имплантаты [7].Кроме того, детали, изготовленные из SLM, также имеют огромный потенциал в аэрокосмической и автомобильной промышленности [8]. Также было обнаружено, что детали из Ti-6Al-4V, изготовленные методом SLM (далее SLM Ti-6Al-4V), имеют более высокий предел текучести, предел прочности и твердость по сравнению с деформируемым Ti-6Al-4V [9, 10] . Murr et al. В [11] сообщается, что высокая прочность и твердость SLM Ti-6Al-4V в основном обусловлены режимами мартенситной фазы, присутствующими в его микроструктуре. Как следствие, пластичность SLM Ti-6Al-4V оказывается значительно ниже по сравнению с деформируемым Ti-6Al-4V, чему способствуют его особая микроструктура и пористость [9].

Кроме того, основными недостатками технологии SLM являются низкое качество отделки поверхности и невозможность изготовления сложных конструкций без использования несущих рам / конструкций [12]. Чтобы преодолеть эти недостатки, требуется постфинишная обработка компонентов, изготовленных аддитивным способом, чтобы гарантировать качество продукта и пределы допусков. Обработка титановых сплавов трудоемка, поскольку высокие температуры резания и высокое давление резания приводят к быстрому износу инструмента. Низкая теплопроводность титановых сплавов в сочетании с их высокой химической активностью приводит к высокому износу режущего инструмента [13–15].Имеется очень мало работ, в которых обсуждается обрабатываемость титановых сплавов, полученных аддитивным способом [16–22]. Oyelola et al. [16] исследовали поведение при механической обработке и целостность поверхности компонентов Ti-6Al-4V, полученных с помощью аддитивной технологии прямого осаждения металла. Montevecchi et al. [17] исследовали поведение силы резания в двух технологиях аддитивного производства, таких как лазерное напыление и аддитивное производство с дуговым электродом. Бордин и др. [20] сравнивали обрабатываемость деформируемого и электронно-лучевого плавления Ti-6Al-4V во время полуобработки.Также недавно Бордин и др. [21] оценили механизмы износа инструмента, возникающие при полуобработанной токарной обработке EBM Ti-6Al-4V в сухих и криогенных условиях, в попытке улучшить обрабатываемость компонентов, изготовленных аддитивным способом. Brinksmeier et al. [19] проанализировали целостность поверхности образцов Ti-6Al-4V, изготовленных методом селективной лазерной плавки, а затем подвергшихся механической обработке. Bruschi et al. [18] проанализировали различные стратегии смазки / охлаждения на целостности поверхности обработанных электронно-лучевых сплавов образцов, чтобы найти подходящий вариант экологически чистого процесса обработки биомедицинских компонентов.Кроме того, компании-производители станков, такие как DMG MORI, интегрируют аддитивное производство и механическую обработку для повышения производительности и качества конечных компонентов за счет использования преимуществ обеих технологий [23].

В свете современной литературы опубликовано мало работ, посвященных характеристикам обрабатываемости SLM Ti-6Al-4V. Четкое понимание обрабатываемости Ti-6Al-4V, изготовленного методом SLM, необходимо для повышения производительности этих материалов.В связи с этим в настоящем исследовании исследуется обрабатываемость Ti-6Al-4V, полученного добавкой, и сравнивается его с деформируемым Ti-6Al-4V, полученным традиционным способом, во время чистовой обработки. Испытания торцевой токарной обработки с использованием инструментов из карбида вольфрама, покрытых физическим осаждением из паровой фазы (PVD), проводились в условиях сухого резания при трех скоростях резания от 60 до 180 м / мин. Характеристики обрабатываемости измерялись с точки зрения износа инструмента, сил резания и качества обработанной поверхности.

2.Методика эксперимента

2.1. Рабочие материалы

В данном исследовании использовались два типа титановых сплавов; это деформируемый Ti-6Al-4V и полученный добавкой SLM Ti-6Al-4V (селективная лазерная плавка). Деформируемый Ti-6Al-4V был изготовлен горячей прокаткой с последующей термообработкой после отжига при 730 ° C (2 часа) и охлаждением на воздухе. SLM Ti-6Al-4V был изготовлен на установке SLM 125 HL в атмосфере аргона. Оба материала были изготовлены в форме полого цилиндра. Размеры цилиндра можно увидеть на рисунке 1.Деформируемый Ti-6Al-4V имел равноосную структуру микроструктуры, тогда как SLM Ti-6Al-4V состоял из тонкой игольчатой ​​микроструктуры с ростом зерна в направлении построения. Установлено, что такая игольчатая микроструктура обуславливает высокую прочность и твердость SLM Ti-6Al-4V по сравнению с деформируемым Ti-6Al-4V [9]. Мартенситная фаза, присутствующая в игольчатой ​​микроструктуре титановых сплавов аддитивного производства в результате быстрого нагрева и охлаждения из-за характера процесса изготовления, приводит к его более высокой прочности и твердости [11].Микроструктура обоих рабочих материалов показана на рисунке 2. Химический состав и механические свойства рабочих материалов, используемых в этом исследовании, показаны в таблицах 1 и 2 соответственно.

Материалы Химический состав (%) Al V Fe C O N H Ti Кованый Ti-6Al-4V 6.85 4,37 0,170 0,08 0,20 0,03 — Bal SLM Ti-6Al-4V 6,82 4,20 0,325 0,08 0,34 0,05 0,015 Bal

0 Относительное удлинение (%) Материалы Предел текучести (МПа) Предел прочности при растяжении (МПа) Твердость (HV) Кованый Ti-6Al-4V 948 994 21 306 SLM Ti-6Al-4V 1050 1120 4 360

(а) 90 118 (b)

Взаимосвязи между микроструктурой, механическими свойствами и усталостным поведением тонкого Ti6Al4V

Микроструктуры Ti6Al4V сложны и сильно влияют на его механические свойства и усталостные характеристики.В данной статье исследуется роль микроструктуры в механических и усталостных свойствах тонких листов Ti6Al4V с целью изучения влияния микроструктуры на усталостные свойства, при которых неоптимальные микроструктуры могут возникнуть в результате термообработки сборок, которые могут оказаться непригодными для дальнейшего отжига. например, после лазерной сварки. Образцы листа Ti6Al4V были подвергнуты ряду термообработок, включая отжиг и закалку в воде, при температурах от 650 ° C до 1050 ° C.Микрофотографии этих образцов проверяли на микроструктуру, измеряли твердость, предел текучести 0,2%, удлинение и предел прочности на излом и относили к микроструктуре. Фрактография использовалась для подтверждения результатов микроструктурных и механических анализов. Классификация прочности от высокой к низкой для микроструктур тонких листов Ti6Al4V, наблюдаемых в этом исследовании, следующая: игольчатый мартенсит, видманштеттен, бимодальная и равноосная микроструктура. Классификация усталостной прочности от высокой к низкой: равноосная, бимодальная, видманштеттенская и игольчатая микроструктура мартенсита.

1. Введение

Сплав

Ti6Al4V широко используется в производстве медицинских устройств [1–3] из-за его многих желаемых свойств, включая отношение прочности к массе, коррозионную стойкость, биосовместимость и технологичность [4–8]. Титановые компоненты в медицинских устройствах обычно изготавливаются из очень тонких профилей (<1 мм), и такие изделия обычно герметично закрывают с помощью лазерной сварки [3]. Некоторые сварные детали, изготовленные из тонких листов Ti6Al4V, подвергаются статическим и циклическим нагрузкам, из-за которых в конечном итоге могут возникнуть усталость, разрушение и разрушение.Механические свойства (прочность и ударная вязкость) и усталостное поведение тонких листов Ti6Al4V оцениваются с точки зрения поиска оптимальных свойств для использования в медицинских устройствах. Предыдущие исследования показали, что механические свойства и усталостное поведение весьма чувствительны к микроструктуре [5, 9, 10]. Микроструктуры контролируются термообработкой, как правило, при температурах в двойной области α — β [11, 12].

Микроструктуры титановых сплавов обычно описываются размером и расположением их фаз α и β .Двумя крайними случаями фазового расположения являются пластинчатая микроструктура (с большей площадью поверхности α / β и более ориентированными колониями), которая создается при охлаждении из фазового поля β , и равноосная микроструктура (однородная структура, состоящая из α зерен и границы зерен β [7]), который является результатом процесса рекристаллизации и глобуляризации [13]. Предыдущие исследования показали, что пластинчатая микроструктура демонстрирует более низкую прочность, более низкую пластичность и лучшее сопротивление распространению усталости по сравнению с равноосной микроструктурой [14].Равноосная микроструктура обеспечивает лучшее сопротивление возникновению усталости, но более низкое сопротивление распространению [13], чем пластинчатая микроструктура. Другой вид структуры, называемый бимодальной микроструктурой, считается комбинацией ламеллярной и равноосной микроструктуры. Бимодальные микроструктуры демонстрируют хорошо сбалансированный профиль усталостных свойств [13], поскольку они сочетают в себе преимущества как ламеллярной микроструктуры (т.е. более высокое сопротивление распространению усталостной трещины), так и равноосной микроструктуры (т.е.е. более высокое сопротивление зарождению усталостных трещин). Во время термообработки микроструктура Видманштеттена может быть обнаружена в Ti6Al4V [15]; это наблюдается, когда материалы охлаждаются с критической скоростью от чрезвычайно высокой температуры. Например, Ахмед и Рак [16] показали, что при термообработке при 1050 ° C в течение 30 минут и при низкой скорости охлаждения (<20 ° C с ^-1 ) α колонии превращаются в плетеные корзины. структура (Widmanstätten). Низкая скорость охлаждения приводит к зарождению и росту пластин Видманштеттена.Для видманштеттенской микроструктуры титанового сплава не существует полного определения, кроме характерной структуры корзиночного переплетения. Микроструктуру Видманштеттена можно рассматривать как особый тип ламеллярной микроструктуры (с большей шириной ламелей и большей ориентацией с длинными грубыми границами зерен α ). Быстрая закалка (или сварка лазерным лучом) приводит к мартенситному превращению β , которое вызывает очень тонкую игольчатую микроструктуру.В отличие от мартенсита железа, мартенсит титана не является ни значительно прочнее, ни более хрупким [17], чем его исходная фаза, а упрочняющий эффект мартенсита титанового сплава является умеренным.

Зона сварного шва при лазерной сварке состоит из расплавленного и повторно затвердевшего металла, полученного в результате процесса, который длится только короткий период времени. Следовательно, зона плавления (FZ) имеет свойства, аналогичные свойствам, возникающим в результате процесса закалки в воде при высокой температуре. Усталостное поведение мартенсита обычно рассматривается как плохое, потому что дислокации концентрируются на границах раздела мартенсита на вершине усталостной трещины в FZ, образуя сетку дислокаций с высокой плотностью.Микропластическая деформация происходит на вершине трещины и вблизи нее, образуя большую зону деформации. Мелкие мартенситные рейки препятствуют движению и излучению; следовательно, концентрация напряжений вызывает сдвиговое разрушение реек [18, 19]. При лазерной сварке тонких Ti6Al4V рейки мартенсита имеют тенденцию становиться еще более тонкими из-за большей скорости охлаждения, что усугубляет усталостное растрескивание [18].

Следовательно, необходимо улучшить усталостные характеристики сваренного лазером Ti6Al4V путем преобразования мартенсита в другую микроструктуру.Целью данной статьи является изучение влияния микроструктуры, полученной при различных скоростях охлаждения, на механические свойства исходных материалов (ПМ) 0,7 мм листов Ti6Al4V в исходном состоянии. Изучено также усталостное поведение бимодальных, видманштеттенских и мартенситных микроструктур, преобразованных из материалов AR.

2. Методики экспериментов

Материалом, использованным в данном исследовании, был листовой сплав Ti6Al4V толщиной 0,7 мм (класс 5). После прокатки лист был подвергнут термообработке при 850 ° C в течение 8 часов с последующей термообработкой при 750 ° C в течение 30 минут, а затем охлажден в печи до комнатной температуры; это определяет его состояние AR.

Образцы для микроструктурного анализа были помещены в проводящую смолу для горячего монтажа. Образцы шлифовали бумагой из карбида кремния с размером ячейки 240 меш (для удаления любого оксидного слоя), затем с бумагой из карбида кремния с размером ячейки 400, 800 и 1200 меш и, наконец, полировали с использованием пористого полировального диска из неопрена до зеркального блеска. Образцы протравливались смесью 2 мл HF, 5 мл HNO ₃ и 93 мл H ₂ O. Для исследования микроструктурных особенностей использовали микроскоп Nikon Optiphot 200 D (Nikon Corporation, Токио, Япония). исходных и термообработанных образцов.Сканирующий электронный микроскоп с вольфрамовой нитью Philips XL30 (FEI, North America NanoPort, 5350 NE Dawson Creek Drive, Hillsboro, OR 97124, США) использовали для изображения и характеристики образцов.

Эксперименты по испытанию на растяжение проводились на машине для испытаний на растяжение и сжатие Instron 5569 (Instron, Coronation Road, High Wycombe, Bucks HP12 3SY, UK) при комнатной температуре с емкостью датчика нагрузки 50 кН и скоростью ползуна 1 мм мин. ^-1 . Образцы для испытаний на растяжение были разработаны в соответствии с европейским стандартом EN10002-1 [20]; их размеры показаны на рисунке 1.Для измерения деформации использовались два тензодатчика: (i) Тензодатчик был прикреплен к измерительной части образца и использовался для измерения деформации растяжения <0,2%. (Ii) При более высоких деформациях движение ползуна использовалось для расчета деформации в измерительном сечении образца.

Три образца каждого из материалов AR и термообработанных материалов были испытаны на разрушение.

Микротвердость образцов измеряли по твердости по Виккерсу на приборе Leco M-400 (Leco® Corporation, 3000 Lakeview Avenue, St.Джозеф, штат Мичиган, 49085-2396, США), время вдавливания более 15 с. Для всех измерений твердости использовалась нагрузка 200 гс.

Используются два типа печей: (i) печь для быстрого нагрева (Carbolite RHF 16/3, ELITE Thermal Systems, 6 Stuart Road, Market Harborough, Leicestershire LE16 9PQ, UK) от Carbolite была адаптирована для процесса закалки в воде. . Образцы подвергали термообработке в течение 8 минут, пока печь не достигла требуемой температуры, а затем закаливали в воде. (Ii) Аргоновая печь Lenton (Lenton Furnaces and Ovens, P.О. Box 2031, Hope, Hope Valley, Derbyshire S33 6BW, UK) использовался для процесса отжига. Аргон использовался в качестве защитного газа вместе с очистителем инертного газа Cussons-4 (Cussons Technology, 102 Great Clowes Street, Manchester M7 1RH, UK). Образцы замачивали в печи при температурах 650 ° C, 750 ° C, 850 ° C, 950 ° C и 1050 ° C в течение 1 ч, а затем охлаждали в печи до комнатной температуры. Перед этими испытаниями печь была откалибрована и была записана кривая охлаждения. Средняя скорость охлаждения аргоновой печи составляла 0.075 ° C с ⁻¹ .

Сервогидравлическая машина Denison Mayes мощностью 250 кН (Denison Mayes Group, Moor Road, Leeds, West Yorkshire LS10 2DE, UK) использовалась для испытаний на усталость при растяжении. На рисунке 2 показана схематическая диаграмма образцов для испытаний на усталость при растяжении, разработанных в соответствии с Британским стандартом 3518-1 [21].

Коэффициент напряжений, использованный для всех образцов, составлял 0,1, а частота циклов составляла 7 Гц. Пять образцов были протестированы на срок службы не менее 10 ⁷ .

3.Результаты

3.1. Микроструктура и дифракция рентгеновских лучей термообработанного Ti6Al4V

Микроструктура материала АР Ti6Al4V представляет собой равноосную фазу α , окруженную фазовой границей β с мелким размером зерна (15–20 мкм мкм). Твердость, модуль Юнга, предел текучести 0,2% и удлинение материала AR составляли, соответственно, 362 HV, 111 ГПа, 978 МПа и 13,6%. Остальные образцы материала Ti6Al4V подвергали термообработке при 650 ° C, 750 ° C, 850 ° C, 950 ° C и 1050 ° C в течение 1 ч с последующим отжигом.После термообработки образцы исследовали на предмет развития микроструктуры. В следующих результатах номенклатура «A» обозначает отожженные образцы, которые были охлаждены в печи, а «Q» обозначает образцы, закаленные в воде. Оптические изображения образцов при различных температурах термообработки и скорости охлаждения показаны на рисунке 3. Нет существенной разницы в образцах 650A (рисунок 3 (b)), 750A (рисунок 3 (d)), 850A (рисунок 3 ( f)), 650Q (рисунок 3 (c)) и 750Q (рисунок 3 (e)).Все эти изображения демонстрируют равноосную фазу α , окруженную фазовой границей β . Существует небольшое различие между 850Q (рис. 3 (g)) и другими, где фазовая граница β выглядит толще. В 950A (рис. 3 (h)) равноосная микроструктура с первичной фазой α и частичной фазовой границей β все еще существует, но некоторое преобразование от границы фазы β к пластинчатой ​​фазе α + β произошло.На 950Q (рис. 3 (i)) наблюдается равноосная микроструктура с первичной фазой α и частичной фазовой границей β , которая аналогична 950A. Разница в том, что здесь нет ламеллярной фазы α + β , но вместо этого наблюдается область метастабильной фазы β (темная область), которая была преобразована из областей границы раздела фаз β . На рис. 3 (j) (1050A) показана типичная микроструктура Видманштеттена с плетеной корзиной с границей зерен α в предшествующих зернах β из отожженных образцов при 1050 ° C.На рис. 3 (k) (1050Q) показана игольчатая микроструктура мартенсита с фазой β между мартенситными рейками. Размер зерна обычно крупный. Результаты количественной микроскопии, дающие объемную долю фаз для всех различных термообработок, приведены в таблице 1.

α фаза β фаза α фаза β фаза 650A Остальное 6.132 650Q Остальное 7.143 750A Остальное 4.930 750Q Остальное 8.645 850A Остальное 8.638 850Q Остальное 15,335 950A Остальное 21,575 950Q Остальное 900 1050A Остальное 42.638 1050Q 62,738 () 37,262

Изображения материала AR (эквиаксиально), 950A (бимодальный), 1050A (Widmanst), 1050A (Widmanst) в отраженных электронах (мартенсит) показаны на рисунке 4.

Рентгенограммы PM, 950A, 1050A и 1050Q показаны на рисунке 5 соответственно. На дифрактограммах равноосной, бимодальной, видманштеттенской и мартенситной фаз обнаружены отражения фазы α и β .Следует отметить, что рефлексы β довольно слабые, что указывает на относительно низкую объемную долю фазы β (таблица 1) в PM и 950A.

3.2. Механические свойства

Испытания на твердость проводились на термообработанных образцах Ti6Al4V. На рисунке 6 показаны результаты исследования твердости Ti6Al4V, термообработанного при 650 ° C, 750 ° C, 850 ° C, 950 ° C и 1050 ° C в течение 1 ч с отжигом (A) и закалкой в ​​воде (Q), соответственно. . Значения твердости 650A, 750A, 850A, 650Q и 750Q существенно не изменяются.После процесса отжига значения твердости увеличились с 850 ° C до 1050 ° C; максимальное значение твердости для отожженного образца получено при 1050 ° C (на 7,41% выше, чем для образца AR). После закалки в воде значения жесткости увеличились с 750 ° C до 850 ° C до 1050 ° C; максимальное значение твердости на 15,58% выше, чем у образца AR.

Тенденции (рис. 7) значений условного напряжения 0,2% для термообработанного Ti6Al4V после отжига и закалки в воде очень похожи на значения твердости.Наибольшее значение предела текучести получено при закалке в воде при 1050 ° C, что на 13,78% выше, чем у образца AR.

Величина удлинения до разрушения образцов, ухудшившихся после отжига или закалки в воде после термообработки в диапазоне температур 650–1050 ° C, как показано на Рисунке 7. Значительных изменений удлинения среди 650A не наблюдается, 750A, 850A, 650Q и 750Q. При отжиге значения относительного удлинения снижаются между 850 ° C и 1050 ° C; наименьшее значение удлинения — 24.На 38% меньше, чем у материала AR. В условиях закалки в воде значения относительного удлинения падали быстрее с точки между 750 ° C и 850 ° C и 1050 ° C. Наименьшее значение удлинения было на 42,73% меньше, чем у образца AR.

Кривая напряжение-деформация термообработанного Ti6Al4V после отжига и закалки в воде при различных температурах показана на рисунке 8.

3.3. Поведение при усталости

На рис. 9 показаны длительность многоциклового усталостного разрушения материала AR, мартенситная микроструктура, микроструктура Видманштеттена и бимодальная микроструктура, преобразованная с помощью 1050Q, 1050A и 950A, соответственно.Усталостная прочность (при 10 ⁷ циклов) материала AR составляет 180 МПа, что является самым высоким показателем для всех микроструктур. 1050Q имел самый высокий предел текучести 0,2%, но его усталостная прочность была самой низкой (135 МПа). Усталостная прочность 1050А (158 МПа) была немного выше, чем у 950А (153 МПа).

3.4. Ti6Al4V Fractographs

На рис. 10 показаны SEM-фрактограммы областей распространения усталостных трещин материала AR, 1050Q (мартенситная микроструктура), 950A (бимодальная микроструктура) и 1050A (микроструктура Видманштеттена).Фрактограмма материала AR (рис. 10 (а)) плоская и однородная. Наблюдались мелкие ямочки на щеках. Однако поверхность излома микроструктуры мартенсита более шероховатая, как показано на рисунке 10 (b). Появление узоров в виде гор указывает на типичное хрупкое усталостное разрушение. Поверхность излома бимодальной микроструктуры плоская, но не такая однородная, как показано в материале AR (рис. 10 (c)). Речные узоры наблюдаются на фрактограмме микроструктуры Видманштеттена (рис. 10 (d)).

4. Обсуждение

Различные микроструктуры создаются термической обработкой материала AR [10, 22, 23]. Как правило, большая часть коммерчески используемого Ti6Al4V подвергается термообработке с помощью сложной последовательности термообработки на твердый раствор, деформации, старения и отжига [5] для снятия напряжения, рекристаллизации и глобуляризации. Для этого обычно используются температуры 650–850 ° C. Как показано на рисунках 3 (b) –3 (f), микроструктуры не были изменены. Существенной разницы в механических свойствах (твердость 0.2% предела текучести и относительного удлинения), связанных с термообработкой при этих температурах. В промышленном применении снятие напряжений, рекристаллизация и глобуляризация могут быть реализованы путем отжига при 650–850 ° C; однако при этом увеличивается соответствующая толщина слоя окисления [24].

Закалка в воде от 850 ° C до 1050 ° C имеет тенденцию к увеличению прочности за счет более высокого содержания фазы β [10]. Закалка в воде при 1050 ° C (рис. 3 (k)) преобразовала равноосную микроструктуру в микроструктуру игольчатого мартенсита.Образец мартенсита показал наибольшее увеличение твердости (419 HV) и 0,2% предела текучести (13,8%) по сравнению с образцом AR, но за счет снижения пластичности (удлинение на 42,7% ниже по сравнению с образцом AR). Аналогичные результаты для механических свойств игольчатой ​​микроструктуры мартенсита Ti6Al4V были получены Йовановичем и др. [10]. Сравнивая результаты этой статьи с данными Йовановича и др. (0,2% предела текучести: 1400 МПа; удлинение: 1,5%, закалка в воде от 1100 ° C), становится очевидным, что значения 0.Предел текучести 2% (1114 МПа) микроструктуры игольчатого мартенсита в этом исследовании ниже, а относительное удлинение (7,8%) значительно выше. Йованович и др. предложили две причины этих различий: (1) их материалы AR были Widmanstätten с массивной фазовой границей β , которая показывала более высокую прочность (1100 МПа), но более низкую пластичность (<1,5%) и (2) присутствие TiC (образованного из углерод, диффундировавший в расплав, образуя карбиды с титаном и ванадием в процессе литья) повысил предел прочности на разрыв, но снизил пластичность.Усталостная прочность микроструктуры игольчатого мартенсита самая низкая (135 МПа), она ниже, чем у материала AR на 45 МПа. Термин «усталость» относится к возникновению и росту трещин, вызванных многократным приложением механических напряжений или деформаций и любыми связанными изменениями механических свойств [21]. Sun et al. [25] сообщили, что низкая пластичность ухудшает сопротивление распространению усталости при разрушении в режиме растяжения, но высокая прочность мало способствует сопротивлению возникновению усталости [25, 26].Следовательно, низкая пластичность микроструктуры игольчатого мартенсита является одной из причин, по которой его усталостная прочность является такой низкой. Крупнозернистая структура (рисунок 3 (k)) может быть еще одной причиной хрупкого усталостного разрушения (рисунок 10 (b)). Хорошо известно, что усталостное растрескивание в сплавах Ti6Al4V начинается на предшествующих границах зерен β или границах колоний и границах раздела α / β [27]. Крупнозернистая структура усугубит дислокации на границах зерен β [28] и в конечном итоге приведет к разрушению.Третьей причиной более низкой прочности мартенсита может быть напряжение мартенситного превращения; как правило, легче инициировать трещины в месте концентрации напряжений [29]. Напряжение мартенситного превращения может увеличить концентрацию напряжений.

Ti6Al4V, термообработанный при 950 ° C с последующим отжигом (рис. 3 (h)), демонстрирует небольшую пластинчатую микроструктуру на границах предшествующих фаз β . Такая бимодальная микроструктура (состоящая частично из равноосной первичной α и пластинчатой ​​матрицы α + β , преобразованной из предшествующей границы раздела фаз β ) является результатом термообработки чуть ниже температуры перехода β [13, 30] .Результаты испытаний на растяжение показывают (рис. 7), что бимодальные микроструктуры демонстрируют хорошо сбалансированные свойства между пределом прочности 0,2% (1017 МПа) и пластичностью (11,8%). Микроструктура Видманштеттена, термообработанная при 1050 ° C с последующим отжигом, показывает немного более высокую прочность (1041 МПа), чем бимодальная микроструктура, но имеет более низкую пластичность (10,3%), чем бимодальная микроструктура. Это исследование показало, что Ti6Al4V с бимодальной микроструктурой имеет немного более высокую усталостную прочность, чем с микроструктурой Видманштеттена.Аналогичные результаты были получены Zuo et al. [30]. Усталостная прочность для их бимодальной микроструктуры и микроструктуры Видманштеттена составляла 493 и 475 МПа, соответственно (с отношением напряжений и частотой = 20 кГц, повышающими усталостную прочность). И Zuo et al. [30] и Gil et al. [5] пришли к выводу, что зарождение трещины, а не ее распространение, играет доминирующую роль в управлении общим сроком службы при многоцикловой усталости, когда имеется не слишком много внутренних дефектов. Равноосная микроструктура способствует сопротивлению возникновению усталости.Следовательно, бимодальная микроструктура (со свойствами первичного зерна α , имеющего несколько более низкую прочность и более высокую пластичность) демонстрирует более высокую усталостную долговечность по сравнению с микроструктурой Видманштеттена (которая представляет собой особый тип ламеллярной микроструктуры). Однако бимодальная микроструктура демонстрирует меньшую усталостную долговечность по сравнению с равноосной микроструктурой из-за ее более низкой пластичности по сравнению с микроструктурой AR. Мелкие ямочки, наблюдаемые на фрактограммах образцов AR, могут указывать на процесс пластического усталостного разрушения.Материал AR имеет равноосную микроструктуру, которая показывает самую высокую пластичность (13,6%).

Корреляции между микроструктурой, механическими свойствами и усталостной прочностью листа Ti6Al4V 0,7 мм перечислены вместе в таблице 2.

Микроструктура 0,2% условного напряжения Удлинение Усталостная прочность (МПа) (%) (%) (%) (МПа) (%) В состоянии поставки (равноосное зерно размер = 15–20 м) 978 0 13.6 0 180 0 Бимодальный (950A) (размер равноосного зерна = 15–20 м + ширина ламелей 2–4 м) 1017 4,00 11,8 −13,6 158 −12,2 Widmanstätten (1050A) (ширина пластин 10 м +> 400

Journal of Chemistry | Hindaw2 Research

Статья

12 января 2021 г.

Определение общего содержания ртути в твердых образцах методом анодной вольтамперометрии

Тхыонг Тхи Ким Нгуен | Huyen Thu Luu | … | Giang Thi Huong Le

Анодная вольтамперометрия (ASV) была исследована для определения общего содержания ртути в твердых образцах с использованием золотого электрода. Ртуть наносилась на золотой электрод на стадии предварительного концентрирования. Пик окисления ртути был необратимым. Оптимальные условия процедуры оказались следующими: 0,05 моль л раствора ^-1 HCl, потенциал осаждения -0,5 В относительно Ag / AgCl / KCls, время осаждения 40 с и скорость развертки 0,04 В с ^-1. .В оптимальных условиях пиковый ток имел линейную зависимость от концентрации Hg ²⁺ в диапазоне от 0,01 до 0,1 мг · л ⁻¹ . Предел обнаружения и предел количественного определения составляли 4,28 мкл г л ^-1 и 12,98 мк г л ^-1 , соответственно. Среднее восстановление и относительное стандартное отклонение составили 91,2% и 2,4% ( n = 9). Эта процедура была успешно применена для определения общего содержания ртути в пробах, отобранных со склада лампочек в Ханое — The Rang Dong Light Source and Vacuum Flask JSC.Результаты сравнивали с методом атомно-абсорбционной спектрометрии холодного пара (CV-AAS).

Исследовательская статья

12 января 2021 г.

Фотокаталитическое разложение красителей Ализарин Красный S, Амарант, Конго Красный и Родамин B с использованием модифицированного УФ-светом реактора и ZnO, TiO ₂ и SnO ₂

3 в качестве катализатора

Рабиа Рехман | Вахид-Уз-Заман | … | Hamna Maryem

Фотокаталитическое разложение красителей (ализарин красный S, амарант, конго красный и родамин B), присутствующих в сточных водах, проводили с помощью УФ-лампы.Катализаторами, использованными для этого исследования, были ZnO, TiO ₂ и SnO ₂ . Кинетические исследования разложения красителей следовали за реакцией первого порядка. ZnO оказался наиболее эффективным фотокатализатором для разложения этих красителей. Оптимальный результат для ализаринового красного S составил k = 0,2118 мин ⁻¹ , t _1/2 = 3,27 мин и R ² = 0,7998, для амаранта k = 0,146 мин ^-1 , т _1/2 = 4.74 мин и R ² = 0,8348, для конго красного было k = 0,2452 мин ⁻¹ , t _1/2 = 2,8 мин, и R ² = 0,8382, а для родамина B было k = 0,1915 мин ^-1 , t _1/2 = 3,6 мин и R ² = 0,76.

Исследовательская статья

12 января 2021 г.

Физико-химические и сенсорные свойства свиной корейки, полученной из сыворотки, после засолки, сухого выдерживания и приготовления в режиме су-вид

Fengqi Yang | Чи-Хо Ли | … | Хан Гык Сео

Это исследование было проведено для оценки физико-химических свойств свиной корейки, откормленной сывороткой, подвергнутой засолке, сухой выдержке и приготовлению су-вид. Мы сравнили сырую и обработанную свиную корейку свиней, получавших базовый рацион (контроль), и свиней, получавших диету с добавлением сухой сыворотки. Обработанную свинину солили, сушили в течение 0–30 дней, а затем готовили в режиме су-вид. Содержание сырого жира, общих липидов и холестерина, а также усилие сдвига в свиной корейке, полученной из сырой сыворотки, было значительно ниже, чем в контроле, в то время как содержание сырого протеина было выше.Было обнаружено, что потери при варке, твердость и липкость уменьшаются с периодом выдержки у свинины, обработанной су-вид. Пищевая добавка с сывороткой оказала положительное влияние на стабильность цвета свинины, текстуру и органолептическую оценку, а также значительно подавила рост бактерий. Результаты показывают, что добавление в рацион свиней сухой сыворотки может улучшить качество мяса, особенно в сочетании с солением, сухой выдержкой и приготовлением в режиме су-вид.

Исследовательская статья

09 января 2021 г.

Вычислительный анализ индексов Загреба для графов обобщенной суммы при сильном продукте

Мухаммад Джавид | Сайра Джавед | … | Majdah R. Alotaibi

Многочисленные исследования, основанные на математических моделях и инструментах, показывают, что существует сильная внутренняя взаимосвязь между химическими свойствами химических соединений и лекарств с их молекулярными структурами. В последние два десятилетия методы теории графов часто используются для анализа различных физико-химических и структурных свойств молекулярных графов, которые играют жизненно важную роль в химической инженерии и фармацевтической промышленности. В этой статье мы вычисляем индексы Загреба графов обобщенных сумм в форме различных индексов их фактор-графов, где графы обобщенных сумм получаются при операциях подразделения и сильного произведения графов.Кроме того, полученные результаты проиллюстрированы с помощью конкретных классов графов и проанализированы с целью поиска эффективного подкласса с доминирующими индексами.

Исследовательская статья

08 января 2021 г.

Количественный протеомный анализ рыбьего спойлера на основе TMT Shewanella putrefaciens , подвергнутый холодовому стрессу с использованием LC-MS / MS

Синь Гао | Пэйюнь Ли | … | Jing Xie

Shewanella putrefaciens — специфическая бактерия, вызывающая порчу рыбы при хранении в холодильнике.Чтобы лучше понять молекулярные механизмы адаптации к холодовому стрессу у S. putrefaciens , был проведен количественный протеомный анализ на основе тандемных масс-тегов (TMT-) для выявления влияния холодового стресса на профили экспрессии белка у S. putrefaciens , который имел культивировали при 4 ° C и 30 ° C соответственно. Всего 266670 чисел совпадения пептидного спектра были количественно определенными белками после анализа данных. Было обнаружено, что из 2292 количественно проанализированных белков в общей сложности 274 дифференциально экспрессировались (DE) при холодовом стрессе по сравнению с контролем без стресса.Путем объединения результатов анализа Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) было обнаружено 9 общих терминов KEGG, характерных для чувствительных к холоду белков. Как правило, белки DE, участвующие в биосинтезе и метаболизме углеводов, аминокислот и жирных кислот, были значительно активированы, что привело к особому режиму выживания с сохранением энергии. Белки DE, связанные с репарацией, транскрипцией и трансляцией ДНК, были активированы, что подразумевает изменение экспрессии генов и дополнительный биосинтез белка, необходимый в ответ на холодовой стресс.

Исследовательская статья

05 января 2021 г.

Химический состав и физико-химический анализ экстрактов Opuntia dillenii , выращенных в Марокко

EL Hassania Loukili | Фарид Абригач | … | Мохаммед Рамдани

Изучены химический состав и физико-химические свойства гексановых и этилацетатных экстрактов кожуры, сока и семян плодов Opuntia dillenii , собранных в трех марокканских регионах (Уджда, Надор и Эс-Сувейра).Исследование показало, что наивысший выход составляет 13,12% экстрактов масла семян, за которыми следуют кожная фракция (1,77%) и экстракт сока (0,49%). Оценка составов жирных кислот с использованием анализа ГХ-МС выявила присутствие линолевой кислоты в качестве доминирующей ненасыщенной жирной кислоты со значением 72,39%, за которой следуют пальмитиновая кислота, олеиновая кислота и стеариновая кислота во всех местах. В остальном экстракт сока местности Уджда был богаче маргариной кислотой (37,41%), за ним следовал экстракт кожи Эс-Сувейры (10.7%) и экстракт семян Уджда (6,18%). Однако кампестерин был обнаружен только в следовых количествах в экстракте сока. Было обнаружено, что физико-химические свойства масел из семян O. dillenii , такие как кислотное число, пероксидное число, сложноэфирное число, значение pH, степень омыления, плотность и показатель преломления, хорошо согласуются с критериями качества для чистых и свежих масел. . Кроме того, были реализованы анализ главных компонентов (PCA) и иерархический кластерный анализ (HCA) для сравнения различий в химическом составе различных O.dillenii экстракты.

Информация о марках титана — свойства и области применения для всех титановых сплавов и чистых марок

Марки и сплавы титана: свойства и применение

Ниже приводится обзор наиболее часто встречающихся титановых сплавов и чистых марок, их свойств, преимуществ и применения в промышленности. Конкретную терминологию см. В разделе «Определения» в конце этой страницы.

Технически чистый титан

1 класс

Титан Grade 1 является первым из четырех технически чистых титанов.Это самый мягкий и пластичный из этих марок. Он обладает великолепной формуемостью, отличной коррозионной стойкостью и высокой ударной вязкостью.

Благодаря всем этим качествам материал Grade 1 является предпочтительным для любого применения, где требуется простота формуемости, и обычно доступен в виде титановых пластин и трубок. К ним относятся:

• Химическая обработка
• Производство хлоратов
• Аноды со стабильными размерами
• Опреснение
• Архитектура
• Медицинская промышленность
• Морская промышленность
• Автозапчасти
• Конструкция планера

2 класс

Титан Grade 2 называют «рабочей лошадкой» индустрии коммерчески чистого титана благодаря его разнообразным возможностям использования и широкой доступности.Он обладает многими из тех же качеств, что и титан Grade 1, но немного прочнее. Оба одинаково устойчивы к коррозии.

Этот сплав обладает хорошей свариваемостью, прочностью, пластичностью и формуемостью. Это делает титановые прутки и листы Grade 2 лучшим выбором для многих областей применения:

• Архитектура
• Производство электроэнергии
• Медицинская промышленность
• Обработка углеводородов
• Морская промышленность
• Кожух выхлопных труб
• Обшивка планера
• Опреснение
• Химическая обработка
• Производство хлоратов

3 класс

Детали из титана 3-го сорта

Этот сорт наименее используется из коммерчески чистых марок титана, но это не делает его менее ценным.Сорт 3 прочнее, чем Сорта 1 и 2, аналогичен по пластичности и лишь немного менее пластичен, но обладает более высокими механическими характеристиками, чем его предшественники.

Grade 3 используется там, где требуется умеренная прочность и высокая коррозионная стойкость. К ним относятся:

• Аэрокосмические конструкции
• Химическая обработка
• Медицинская промышленность
• Морская промышленность

4 класс

Марка 4 известна как самая прочная из четырех марок технически чистого титана.Он также известен своей превосходной коррозионной стойкостью, хорошей формуемостью и свариваемостью.

Хотя он обычно используется в следующих промышленных приложениях, сорт 4 недавно нашел свою нишу в качестве титана медицинского назначения. Он нужен там, где требуется высокая прочность:

• Детали планера
• Криогенные сосуды
• Теплообменники
• Оборудование CPI
• Трубка конденсатора
• Хирургическое оборудование
• Корзины для маринования

Титановые сплавы

7 класс

Grade 7 механически и физически эквивалентен Grade 2, за исключением добавления промежуточного элемента палладия, что делает его сплавом.Марка 7 обладает превосходной свариваемостью и фабричностью, а также самой высокой коррозионной стойкостью среди всех титановых сплавов. Фактически, он наиболее устойчив к коррозии в восстанавливающих кислотах.

Grade 7 используется в химических процессах и компонентах производственного оборудования.

11 класс

Обработка титана Grade 1

Grade 11 очень похож на Grade 1, за исключением добавления небольшого количества палладия для повышения коррозионной стойкости, что делает его сплавом.Эта коррозионная стойкость полезна для защиты от щелевой эрозии и снижения кислотности в хлоридных средах.

Другие полезные свойства включают оптимальную пластичность, формуемость в холодном состоянии, полезную прочность, ударную вязкость и отличную свариваемость. Этот сплав можно использовать в тех же областях применения титана, что и сплав 1, особенно там, где существует проблема коррозии, например:

• Химическая обработка
• Производство хлоратов
• Опреснение
• Морское применение

Ti 6Al-4V (класс 5)

Известный как «рабочая лошадка» титановых сплавов, Ti 6Al-4V или титан Grade 5 является наиболее часто используемым из всех титановых сплавов.На его долю приходится 50 процентов от общего объема потребления титана во всем мире.

Его удобство использования заключается в его многочисленных преимуществах. Ti 6Al-4V можно подвергать термообработке для повышения его прочности. Его можно использовать в сварных конструкциях при рабочих температурах до 600 ° F. Этот сплав отличается высокой прочностью при небольшом весе, полезной формуемостью и высокой коррозионной стойкостью.

Удобство использования

Ti 6AI-4V делает его лучшим сплавом для использования в нескольких отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, медицинская, морская и химическая промышленность.Может быть использован при создании таких технических вещей как:

• Авиационные турбины
• Детали двигателя
• Конструктивные элементы самолета
• Крепеж для аэрокосмической отрасли
• Высокопроизводительные детали автоматики
• Морское применение
• Спортивное оборудование

Ti 6AL-4V ELI (класс 23)

Хирургический титан Grade 23

Ti 6AL-4V ELI или Grade 23 является версией Ti 6Al-4V более высокой степени чистоты.Из него могут быть катушки, пряди, проволока или плоская проволока. Это лучший выбор для любой ситуации, когда требуется сочетание высокой прочности, небольшого веса, хорошей коррозионной стойкости и высокой прочности. Он имеет более высокую устойчивость к повреждениям по сравнению с другими сплавами.

Эти преимущества делают Grade 23 лучшим титаном для стоматологии и медицины. Он может использоваться в биомедицинских приложениях, таких как имплантируемые компоненты, благодаря своей биосовместимости, хорошей усталостной прочности и низкому модулю упругости.Его также можно использовать в подробных хирургических процедурах, например:

• Спицы и винты ортопедические
• Тросы ортопедические
• Зажимы для лигатуры
• Скобы хирургические
• Пружины
• Ортодонтические аппараты
• При замене суставов
• Криогенные сосуды
• Устройства для фиксации костей

Оценка 12

Титан класса 12 Применения

Титан класса 12 имеет оценку «отлично» за высокое качество свариваемости.Это очень прочный сплав, обеспечивающий большую прочность при высоких температурах. Титан марки 12 имеет характеристики, аналогичные характеристикам нержавеющих сталей серии 300.

Этот сплав может быть подвергнут горячей или холодной штамповке с использованием листогибочного пресса, гидравлического прессования, штамповки растяжением или метода ударного молота. Его способность формироваться различными способами делает его полезным во многих приложениях. Высокая коррозионная стойкость этого сплава также делает его неоценимым для того производственного оборудования, где существует проблема щелевой коррозии.Grade 12 может использоваться в следующих отраслях и сферах применения:

• Кожух и теплообменники
• Гидрометаллургия
• Химическое производство при повышенных температурах
• Морские и авиационные компоненты

Ti 5Al-2.5Sn

Ti 5Al-2.5Sn — это нетермообрабатываемый сплав, который обеспечивает хорошую свариваемость и стабильность. Он также обладает высокой температурной стабильностью, высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и хорошим сопротивлением ползучести.Ползучесть — это явление пластической деформации в течение длительных периодов времени, которое происходит при высоких температурах.

Ti 5Al-2.5Sn в основном используется в самолетах и ​​корпусах самолетов, а также в криогенных приложениях.

Определения

Титановая прутковая ложа

Метод ударного молотка — Использование машины, состоящей из наковальни или основания, выровненного с молотком, который поднимается и затем опускается на расплавленный металл, чтобы выковать или штамповать металл.

Пластичность — способность металла легко вытягиваться в проволоку или тонко забиваться молотком; легко формуются или формируются.

Фабричность — Относится к способности металла использоваться для создания машин, конструкций и другого оборудования посредством формования и сборки.

Формуемость — Способность металла принимать различные формы и формы.

Hydropress Forming — Давление, оказываемое резиновой головкой пресса, формирует лист металла в соответствии с конфигурацией инструмента, формируя металл.

Промежуточные элементы — «примеси» в чистых металлах, иногда улучшающие сплав.

Листогибочный пресс для формовки — Станок, используемый для гибки листового металла в любую требуемую форму.

Метод формования растяжением — метод, при котором нагретый металлический лист растягивается по форме и затем охлаждается для придания формы.

Журнал сплавов и соединений

Общая перспектива

— The Journal of Alloys and Compounds — это международное рецензируемое издание для публикации работ по материалам, содержащим как соединения, так и сплавы.Его великая сила заключается в разнообразии дисциплин, которые он охватывает, объединяя результаты из материаловедения, металловедения, химии твердого тела и физики. Междисциплинарный характер журнала проявляется во многих предметных областях. Экспериментальные и теоретические подходы к проблемам материалов требуют активного взаимодействия между множеством традиционных и новых научных дисциплин.

— Журнал не будет рассматривать темы о жидких сплавах, традиционной стали, износе, ползучести, сварке и соединении, органических материалах и полимерах, координационной химии, ионных жидкостях, катализе (за исключением катализа в сочетании с микроструктурным анализом или другими свойствами материалов) и биохимия; не будет рассматривать статью, в которой сообщается только о синтезе без каких-либо свойств, чисто вычислительные статьи без достаточной экспериментальной проверки, статьи CALPHAD без учета экспериментальных наблюдений.Подача работ по технологии материалов и обработке не приветствуется. Расчеты из первого принципа могут быть приняты только в том случае, если система уже проверена экспериментально или если это требуется для специального применения. Технические отчеты не принимаются.

— Работа, опубликованная в журнале, должна включать исследования по синтезу и структуре в сочетании с исследованиями химических и физических свойств сплавов и соединений, способствуя развитию областей, представляющих текущий научный интерес.

— Статьи, представленные для публикации, должны содержать новые экспериментальные или теоретические результаты и их интерпретацию. Journal of Alloys and Compounds представляет собой уникальный международный форум, где материаловеды, химики и физики могут представить свои результаты как исследователям в своих областях, так и другим лицам, работающим в смежных областях.

Скрыть полную цель и объем

Технические характеристики (технические характеристики) — Керамика будущего

Технические характеристики (технические характеристики)
Спецификация	Блок	Метод испытаний	Установленная ставка (EN 14411)	Актуальный индекс
Водопоглощение	%	Вакуум (EN 99)	≤ 0.5	≤ 0,5
Прочность на изгиб	МПа	EN-ISO 105454-4	мин. 35	48-52
Устойчивость к глубокому истиранию	мм3	EN-ISO 105454-6	Макс 175	≤ 100
Износостойкость — полированная — Глазурованная	PEI	EN-ISO 105454-6
			2-4	3-4
			2-4	3-4
Твердость по шкале Мооса — матовый — полированный — глазурованный	класс	UNI EN 101
				6-7
			–	5
			5	5
Морозостойкость — матовая — полированная	цикл	EN-ISO 10545-12 (-5 0 C +5 0 C)
			100	150
			colspan = ”1 ″ 25	150
Устойчивость к поверхностным загрязнениям — Мэтт — Строение — Лаппато — полированная — Лаппато глубокое	класс	EN-ISO 10545-14	Мин. About the author Related Posts Порядок работы цилиндров ямз 536 – -536 Сцепка для прицепа мотоблока своими руками: Как сделать сцепку для мотоблока своими руками Краз кран: 250, 257, технические характеристики, цены, аналоги Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт