Els aliatges de titani són elogiats com a "metalls espacials" i "metalls oceànics" a causa de la seva alta resistència, baixa densitat, resistència a alta-temperatura i excel·lent resistència a la corrosió. Són els materials preferits en camps-de gamma alta com ara els implants aeroespacials, marítims i mèdics. Tanmateix, l'alta reactivitat química, la gran resistència a la deformació, la mala conductivitat tèrmica i la finestra de plasticitat estreta dels aliatges de titani també els converteixen en un dels metalls més difícils de forjar. Per crear productes d'alta-qualitat i transformar-los en components de precisió amb un rendiment excepcional, és essencial un control precís dels quatre processos bàsics següents.
Procés bàsic 1: pre-tractament -: producció de matèries primeres d'alta qualitat
Un processament preparatori acurat és la pedra angular per garantir la qualitat dels forjats finals, que inclou principalment dos aspectes:
1. Selecció i inspecció de matèries primeres: Els lingots d'aliatge de titani s'obtenen normalment mitjançant la refusió d'arc al buit (VAR). Abans de forjar, són necessàries proves estrictes sobre la seva composició química i macro i micro estructures per assegurar-se que no hi ha inclusions, segregacions o altres defectes.
2. Floració i preformació: l'enorme lingot de fosa primer ha de sotmetre's a un procés de forja en flor. El propòsit no és donar-li forma directament, sinó trencar l'estructura de fosa gruixuda, refinar la microestructura, compactar els defectes interns i millorar preliminarment les seves propietats mecàniques. A continuació, es processa en barres de mida-precisa i d'acabat finament o bitllets pre-formats (anomenats "preformat") mitjançant mètodes com ara laminació, revoltat o extrusió, en preparació per a la forja de matriu de precisió posterior.
Resum: Sense matèries primeres uniformes i refinades, tots els treballs d'acabat posteriors són només un castell a l'aire. El nucli del processament preparatori es troba a "trencar" i "establir" - trencar l'estructura de fosa gruixuda i establir un flux de forja uniforme i refinat.
Procés bàsic dos: control de processos tèrmics: agafar la línia de vida
La temperatura és la "línia de vida" de la forja d'aliatges de titani. La seva finestra de procés és extremadament estreta i el control de la temperatura es pot descriure com "perdre un mil·límetre, enganyar mil milles".
1. Temperatura d'escalfament: la forja s'ha de fer per sota del punt de transformació / fase (excloent la forja). Si la temperatura és massa baixa, la resistència a la deformació és enorme i és probable que es produeixin esquerdes; si la temperatura és massa alta (sobretot després d'entrar a la regió de fase), els grans s'engruixiran dràsticament (conegut com a "fragilitat"), provocant un greu descens del rendiment de la peça forjada. Normalment, el rang de temperatura de forja és una banda estreta de 50-150 graus per sota del punt de transformació de fase.
2. Mètode d'escalfament: s'ha d'utilitzar un forn elèctric i escalfar-lo sota protecció de gas inert o aire a pressió lleugerament positiva per evitar l'oxidació i l'absorció (especialment d'oxigen, nitrogen i hidrogen); en cas contrari, es formarà una "capa de fragilitat" dura i fràgil a la superfície, afectant greument el rendiment de la fatiga.
3. Temps de retenció: s'ha de calcular amb precisió per garantir que els espais en blanc s'escalfen correctament sense sobreescalfar per evitar el creixement del gra. L'essència bàsica: "Precisió" i "Protecció". El control precís del rang de temperatura i la prevenció estricta de la contaminació de gas són requisits previs per obtenir l'estructura microscòpica ideal.
Procés bàsic tres: procés de deformació
Aquest és el procés bàsic de la forja, on la força mecànica s'utilitza per donar forma al metall a través del flux, alterant fonamentalment la seva estructura interna.
1. Mètodes de deformació: inclouen principalment la forja lliure (utilitzada per tallar i produir totxos grans) i forja en matriu (utilitzada per produir peces d'alt rendiment- amb formes complexes i dimensions precises). La forja isotèrmica i la forja en calent són processos avançats per a la formació de precisió d'aliatges de titani, on el motlle s'escalfa a una temperatura propera a la del blanc, reduint significativament la resistència a la deformació i l'efecte de refrigeració de la superfície, el que el fa adequat per a la forja de components complexos de parets fines.
2. Quantitat de deformació (proporció de forja): una quantitat suficient de deformació és clau per refinar els grans, curar els porus i optimitzar les línies de flux. La deformació insuficient produeix una millora mínima de l'estructura; una deformació excessiva o inadequada pot provocar bandes de cisalla interna o esquerdes. Normalment, es requereix la forja de "múltiples etapes d'escalfament", on la direcció de deformació es canvia successivament per garantir la uniformitat de l'estructura.
3. Velocitat de deformació: els aliatges de titani són sensibles a les velocitats de deformació. Les taxes més altes augmenten la resistència a la deformació i la calor de deformació, que poden provocar un sobreescalfament local; les taxes més baixes afavoreixen el flux de plàstic i la recristal·lització. Les premses hidràuliques són més adequades per a la formació de precisió d'aliatges de titani que els martells a causa de les seves característiques estables i lentes. Resum bàsic: la unitat de "forma de control" i "propietats de control". No només cal donar forma al metall en la forma desitjada, sinó també crear una microestructura d'alt rendiment-fina, uniforme i raonablement fluïda mitjançant un control precís dels paràmetres de deformació.
Quatre procés bàsic: tractament tèrmic i processament posterior Les peces forjades no són els productes finals; han de sotmetre's a un tractament tèrmic per estabilitzar i optimitzar el seu rendiment.
1. Recuit: Aquest és el procés de tractament tèrmic més utilitzat, amb l'objectiu d'eliminar l'estrès intern, estabilitzar la microestructura i aconseguir la millor combinació de resistència i plasticitat. Depenent dels diferents graus i aplicacions, es pot utilitzar el recuit simple, el recuit de recristal·lització o el recuit doble.
2. Envelliment del tractament de la solució (STA): per als aliatges de titani del tipus - (com ara TC4/Ti-6Al-4V), aquest procés pot millorar significativament la resistència. En primer lloc, escalfeu-lo per sota del punt de transformació de fase per al tractament de la solució, refredeu-lo ràpidament (apagau-lo) fins a una fase metaestable i, a continuació, envellim per precipitar les fases d'enfortiment.
3. Processament termo-mecànic (TMP): integra processos de tractament tèrmic i deformació, la qual cosa representa una-tecnologia d'avantguarda per millorar encara més el rendiment integral dels aliatges de titani.
4. Processament posterior: després del tractament tèrmic, el mecanitzat CNC, el tractament de superfícies i altres processos són necessaris per eliminar les capes d'òxid superficial i les capes de defectes, assolir les dimensions finals i introduir l'estrès de compressió superficial per millorar la vida a la fatiga. Essència bàsica: "Ajust" i "Millora". Mitjançant el tractament tèrmic, s'allibera el potencial dels materials i s'ajusten les propietats mecàniques finals per complir completament els requisits d'ús estrictes. En resum, la forja d'aliatges de titani és una tasca d'enginyeria de sistemes extremadament complexa. Els quatre processos bàsics estan interconnectats i complementaris: el tractament preparatori és la base, els processos tèrmics són la línia de vida, els processos de deformació són el nucli i el tractament tèrmic és la garantia. Només controlant minuciosament aquests quatre processos es pot alliberar a fons l'extraordinari potencial de l'aliatge de titani, conegut com el "metall del futur", i produir productes excel·lents que donen suport al vol i a la navegació.
Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. es va establir el desembre de 2005. És una empresa de producció a gran-escala especialitzada en titani, coneguda com la "Capital del titani de la Xina". També és una empresa clau en la indústria del titani a Baoji i una gran font de processament que cobreix tota la cadena de la indústria. El capital social és de 70 milions de iuans, amb una superfície de fàbrica de 12.000 m² i una superfície d'oficines de 6.000 m². Actualment, l'empresa compta amb més de 300 conjunts d'equips de producció-de gamma alta, té una qualificació de confidencialitat de nivell tres, és una empresa nacional d'alta-tecnologia i és una empresa de demostració d'integració civil-militar a la província de Shaanxi, amb 13 patents de productes bàsics. Ha rebut la unitat de crèdit de grau AAAAA. Per a qualsevol problema de material de titani, podeu contactar amb nosaltres en qualsevol moment. Oferim pressupostos ràpids, terminis de lliurament curts i alta qualitat. Esperem tenir l'oportunitat d'oferir-vos un servei de qualitat.
