Vruća i hladna obrada legura titana

Vruća i hladna obrada, kao dvije metode oblikovanja jezgrelegure titana, pokazuju izrazito različite značajke procesa, prednosti izvedbe i scenarije primjene temeljene na različitim temperaturnim mehanizmima i principima deformacije.

 

 

Ključna razlika između tople i hladne obrade je temperatura obrade u odnosu na temperaturu rekristalizacije. On izravno određuje mikrostrukturu i svojstva materijala.

 

Vrući rad: Provodi se iznad temperature rekristalizacije, eliminira otvrdnjavanje putem dinamičke rekristalizacije i omogućuje jednostavno oblikovanje.

 

Hladni rad: Izvodi se na sobnoj temperaturi ili ispod temperature rekristalizacije, deformira se putem dislokacijskog klizanja s očiglednim radnim otvrdnjavanjem i bez značajne dinamičke rekristalizacije.

 

 

(I) Rad na toplom

Da biste ostvarili oblikovanje gredica velike-veličine, eliminirali-greške u lijevanju, optimizirali mikrostrukturu, smanjili otpor deformacije i poboljšali učinkovitost proizvodnje.

 

Tipični procesi i karakteristike

Glavni procesi: toplo kovanje, toplo valjanje i vruće istiskivanje.

 

Osnovne kontrolne točke

Zaštita okoliša: Legure titana sklone su oksidaciji i vodikovoj krtosti na visokim temperaturama. Zahtijeva obradu u inertnom ili vakuumskom okruženju.

Promjena temperature: Strogo kontrolirajte temperaturu zagrijavanja, vrijeme zadržavanja i brzinu hlađenja kako biste izbjegli gruba zrna, nedovoljnu plastičnost ili prekomjerno unutarnje naprezanje.

 

Tehničke poteškoće

Koordinirano kontrolirajte "temperaturu, okolinu i deformaciju" i rješavajte probleme oksidacije, vodikove krtosti, nakupljanja topline i oštećenja dijelova.

 

(II) Hladni rad

Za točnu kontrolu točnosti dimenzija, poboljšajte čvrstoću i optimizirajte kvalitetu površine kroz otvrdnjavanje te se prilagodite malim-preciznim dijelovima.

 

Tipični procesi i karakteristike

Hladno valjanje: Pročišćava debljinu ploča s tolerancijom do ±0,05 mm i poboljšava točnost dimenzija.

Hladno crtanje: Proizvodi visoko{0}}precizne žice i šipke od legure titana provlačenjem kroz kalupe.

Hladno rotacijsko prešanje: Odlikuje se glatkom površinom i visokom preciznošću, prikladno za male -serije posebno-oblikovanih šipki i može pročistiti zrna radi poboljšanja čvrstoće.

 

Osnovne kontrolne točke

Količina deformacije: Deformacija u jednom -prolasku manja je od 15% kako bi se spriječio lom materijala.

Srednje žarenje: Žarenje na 650-700 stupnjeva tijekom 1-2 sata potrebno je između obrade u više prolaza kako bi se uklonio stres i vratila plastičnost.

Površinska zaštita: Strogo kontrolirati površinsku obradu alata; visoko{0}}precizni proizvodi zahtijevaju naknadno poliranje kako bi se izbjegle ogrebotine.

 

Tehničke poteškoće

Prevladati smanjenje plastičnosti uzrokovano otvrdnjavanjem radi sprječavanja pucanja; točno kontroliraju dimenzionalno i zaostalo naprezanje, posebno za-legure titana visoke čvrstoće, kako bi uravnotežili čvrstoću i plastičnost.

 

 

(I) Razlike u mikrostrukturi

Vrući rad: Dinamička rekristalizacija se događa na visokim temperaturama, formirajući jednolična zrna s jednakom osi, eliminirajući otvrdnjavanje radom i poboljšavajući izotropiju.

Hladni rad: Ne dolazi do dinamičke rekristalizacije, s nakupljanjem gustoće dislokacija; zrna su izdužena i pročišćena, a neka mogu formirati zrna u nanorazmjerima i preferiranu orijentacijsku teksturu, čime se poboljšava čvrstoća.

 

(II) Razlike u makroskopskim svojstvima

Mehanička svojstva: Vruća obrada daje izvrsna sveobuhvatna svojstva s uravnoteženom kombinacijom čvrstoće, plastičnosti i žilavosti, pogodna za složene scenarije stresa; hladna obrada poboljšava čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje uz istovremeno smanjenje plastičnosti, prikladno za scenarije visoke-čvrstoće, visoke-preciznosti i jedno-stresa.

 

Kvaliteta površine: Površina nakon vruće obrade ima oksidni sloj i visoku hrapavost, što zahtijeva naknadnu obradu; površina nakon hladne obrade je bez sloja oksida i niske hrapavosti s glatkom završnom obradom, bez potrebe za složenom naknadnom obradom.

 

Dimenzijska točnost: Na topli rad utječu toplinska ekspanzija i skupljanje, što rezultira niskom preciznošću i velikom tolerancijom; rad na hladnom karakterizira stabilna temperatura, visoka točnost i mala tolerancija, pogodna za proizvodnju preciznih dijelova.

 

 

1. Primjena vrućeg rada

Aerospace: Strukture krila, diskovi turbina zrakoplovnih -motora, lopatice, itd. Složeno oblikovanje postiže se toplim kovanjem/izotermnim kovanjem kako bi se osigurala jednolika mikrostruktura te visoka čvrstoća i žilavost.

 

Pomorska tehnika: Propeleri, komponente od legure titana za offshore platforme, koje poboljšavaju žilavost i otpornost na koroziju kako bi se prilagodile morskom okruženju.

 

Priprema temeljnih trupaca: Ingoti od legure titana izrađuju se u ploče, šipke i cijevi vrućim kovanjem i valjanjem kako bi se dobile gredice za naknadnu obradu.

 

2. Primjena hladnog rada

Medicinska industrija: Umjetni zglobovi, ortopedski implantati, itd. Hladno valjanje/hladno rotacijsko savijanje osigurava točnost, završnu obradu površine i čvrstoću kako bi se ispunili zahtjevi biokompatibilnosti.

 

Precizni instrumenti: Precizni zupčanici, kućišta senzora, itd., za postizanje visoke-preciznosti oblikovanja i stabilnosti usklađivanja.

 

Vrhunska-oprema: Precizne komponente za novu energetsku i inteligentnu opremu, poboljšavajući snagu i otpornost na habanje i produžujući životni vijek.

 

3. Vruća-hladna sinergijska obrada

U proizvodnji se legure titana obično obrađuju toplom obradom za oblikovanje i hladnom obradom za poboljšanje svojstava. Uzimajući ploče od legure titana Gr5 kao primjer:

 

• Vruće valjanje na visokoj temperaturi za pročišćavanje kao-defekata lijeva

 

• Hladno valjanje za smanjenje debljine, s međužarenjem kako bi se eliminiralo otvrdnjavanje

 

• Završno vakuumsko žarenje za smanjenje naprezanja

 

Ovo proizvodi visoko{0}}precizne,-ploče visokih performansi koje ispunjavaju stroge zahtjeve za primjenu u zrakoplovstvu i medicini.

 

Ruihang Group uglavnom proizvodi proizvode od titana i titanovih legura.Za više detalja, kontaktirajte nas na e-mail: Sam.Rui@bjrh-titanium.com