Superficie de barra de aleación de titanio pulido y valor de Ra

Barra de aleación de titanio pulida: lo que realmente ofrece el acabado

Se compra una barra pulida por dos razones: una superficie que no iniciará una grieta por fatiga y una superficie que se puede ver. Ambas se deciden por la cantidad de material que elimina el paso de acabado en lugar de por lo brillante que se ve el resultado, y la aleación subyacente importa tanto como eso. Esta página cubre el acabado, la tolerancia que sobrevive a él y las dos aleaciones que aparecen bajo un solo título.

Dos aleaciones detrás de un título

El título de esta página dice Gr5, y el párrafo de especificación debajo describe Gr9. Esas son aleaciones diferentes con números diferentes. Gr5 es Ti-6Al-4V con 5.5 a 6.75 por ciento de aluminio, 3.5 a 4.5 por ciento de vanadio, 895 MPa de tracción y 828 MPa de límite elástico. Gr9 es Ti-3Al-2.5V con 2.0 a 3.5 por ciento de aluminio, 1.5 a 3.0 por ciento de vanadio, 650 MPa de tracción y 525 MPa de límite elástico, y es la aleación que se usa normalmente para tubos hidráulicos y para piezas que necesitan ser conformadas después del mecanizado.

La lectura práctica es que esta página ofrece barra de aleación de titanio pulida, con Gr5 como el grado de resistencia nombrado en el título y Gr9 disponible donde se desean menor resistencia y mejor formabilidad. Un pedido que solo dice barra de aleación de titanio deja que el molino elija, y los dos no son intercambiables en un plano que especifica 895 MPa.

Lo que elimina el pulido

El trabajo en caliente deja dos cosas en una barra de titanio: una capa de óxido y, debajo de ella, una capa enriquecida en oxígeno llamada capa alfa. La capa alfa es dura y quebradiza, puede tener una profundidad de unas pocas centésimas de milímetro y es un iniciador de grietas en una pieza de fatiga. El decapado elimina la capa y la mayor parte de la capa alfa; el rectificado y el pulido eliminan lo que queda y también corrigen el diámetro.

Es por eso que la especificación del acabado pertenece junto a las propiedades mecánicas. Una barra que cumple 895 MPa en el núcleo aún puede fallar en la superficie si hay capa alfa presente, y una barra pulida que ha sido pulida en exceso puede caer por debajo del diámetro mínimo. Ambos riesgos se controlan indicando el acabado, la tolerancia de eliminación y el diámetro final juntos.

Diámetro y tolerancia después del pulido

El bloque de atributos da de 3 a 350 mm, el párrafo Gr9 da de 8 a 200 mm, y la tabla de familia da de 0.8 a 500 mm. Léelos como tres declaraciones diferentes: la primera es lo que ofrece esta página, la segunda es el rango Gr9 en el texto fuente y la tercera es la capacidad del molino. Pida el diámetro terminado, no el diámetro previo al pulido, y especifique qué clase de tolerancia se aplica después del acabado.

Para un eje pulido, h9 es una llamada realista en 18 a 50 mm y h11 es realista en tamaños más grandes. El pulido tiende a mejorar la redondez, pero no puede corregir una barra doblada, por lo que la rectitud debe pedirse por separado, y una barra que pase por un revestimiento de husillo debe especificarse recta y cortada a medida con extremos achaflanados.

Inspección de una barra pulida

Una superficie pulida muestra todos los defectos, lo cual es una ventaja. Grietas, juntas, picaduras e inclusiones que una superficie decapada oculta se vuelven visibles bajo una luz, y una prueba de penetrante de tinte en una barra pulida es mucho más informativa que en una con escamas. Use un penetrante libre de cloro en titanio y límpielo por completo, porque el residuo de cloruro es exactamente lo que el titanio no tolera.

La geometría se comprueba en tres lugares a lo largo de la barra y en dos direcciones, ya que una barra pulida puede ser ovalada incluso cuando el diámetro promedio es correcto. Donde haya fatiga o un sello involucrado, agregue una travesía de dureza a través de la sección para demostrar que no queda capa alfa, y registre el resultado con el número de lote.

Dónde vale la pena el costo de una barra pulida

El pulido vale la pena en ejes que giran, en vástagos de válvulas y piezas de bombas que corren contra un empaque, en instrumentos quirúrgicos y en cualquier componente visible donde un defecto se leería como un fallo de calidad. No vale la pena en una barra que se mecanizará por completo, porque la pieza terminada tendrá una nueva superficie de todos modos y la piel pulida se convertirá en virutas.

Notas de pedido

Especifique la aleación y el grado, el acabado y la banda de Ra, el diámetro terminado con su clase de tolerancia, la longitud y la condición de los extremos, la condición del tratamiento térmico y el paquete de pruebas. Un certificado 3.1 con química, resultados de tracción y el número de lote es normal, y vale la pena solicitar una declaración de la profundidad máxima de la capa alfa en cualquier barra destinada a una aplicación de fatiga.

Dos entradas en el bloque de atributos de esta página son valores predeterminados de plantilla en lugar de hechos sobre este producto. El material se describe como titanio puro, que no es una barra de aleación Gr5 o Gr9, y el rango de diámetro en el bloque no coincide con el rango en el texto. Las tablas de química y tracción, y el pedido en sí, deben tratarse como los datos de control.

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