Analiza tehnologije obrade metala titana

Kao-metalni materijal visokih performansi,titanijum pokazuje i posebnost i složenost u svojim tehnološkim svojstvima.
 

 

Izazov	Temeljna pitanja	Rješenja
Loša fluidnost	Visoka točka taljenja (1668 stupnjeva) dovodi do poteškoća u punjenju složenih kalupa; rizik od pogrešnog rada/hladnog zatvaranja.	Usvojite vakuumsko lučno pretaljivanje/centrifugalno lijevanje + kalupe visoke -čistoće; strogo kontrolirati temperaturu izlijevanja.
Skupljanje	1,8%-2,5% skrućivanje uzrokuje deformacije/pukotine izazvane naprezanjem.	Rezervirajte veća dopuštenja za skupljanje; dizajn jednolike debljine stijenke; provesti žarenje za ublažavanje naprezanja.
Apsorpcija plina	Plinske pore/uključci oksida pogoršavaju mehanička svojstva i otpornost na koroziju.	Taljenje/lijevanje pod vakuumom/zaštitom od inertnog plina (Ar/He); otpliniti sirovine; precizno kontrolirati brzinu izlijevanja.
Tendencija segregacije	Razlike u faznoj topljivosti legirajućih elemenata + neravnomjerno skrućivanje uzrokuju regionalnu segregaciju/granicu zrna, što dovodi do nedosljedne izvedbe.	Optimizirajte sustave hlađenja kalupa; kontrolirati brzinu skrućivanja; dodati inokulante; provesti homogenizaciju toplinske obrade nakon{0}}lijevanja.

 

 

1. Plastičnost

Na sobnoj temperaturi, čisti titan i legure titana imaju nisku plastičnost s produljenjem i smanjenjem površine mnogo nižim od čelika s niskim-ugljikom i čistog aluminija. Lako se lomi. Unutar određenog visoko-temperaturnog raspona, plastičnost je poboljšana, što im omogućuje da izdrže velike deformacije. Obrada titana pod pritiskom uglavnom se provodi u vrućem stanju, a obradu u "plavoj krtoj zoni" od 200-500 stupnjeva treba izbjegavati, inače može doći do otvrdnjavanja i pukotina.

2. Otpornost na deformaciju

Titan ima visoku čvrstoću, a njegova otpornost na deformaciju na visokim temperaturama još uvijek je veća nego kod nisko-ugljičnog čelika i aluminijske legure. Obrada zahtijeva veliku snagu opreme i uzrokuje ozbiljno trošenje kalupa. Usko je povezana s temperaturom obrade i brzinom deformacije: povećanje temperature može značajno smanjiti otpor deformacije, ali mora se kontrolirati ispod temperature faznog prijelaza; niska{3}}brzina deformacije pogodnija je za plastično tečenje titana i smanjuje rizik od pukotina.

3. Oprostivost

Treba usvojiti metodu "male deformacije, više prolaza" kako bi se izbjegle unutarnje pukotine uzrokovane-jednokratnom velikom deformacijom. Nakon kovanja potrebno je brzo hlađenje kako bi se spriječilo neravnomjerno -razlaganje faza. Pogodan je za procese, kao što su rezanje, crtanje i bušenje. Otkovci imaju gustu unutarnju strukturu i izvrsna mehanička svojstva te se naširoko koriste u konstrukcijskim dijelovima u području zrakoplovstva.

4.Motljivost

Titan ima izvrsnu sposobnost valjanja na visokim temperaturama, s temperaturom valjanja sličnom temperaturi kovanja. Potrebna je oprema za kontinuirano vruće valjanje u kombinaciji sa zaštitom od inertnog plina. Čisti titan i nisko-legirane legure titana imaju dobru sposobnost kotrljanja i mogu se koristiti za proizvodnju ploča, profila, cijevi i drugih proizvoda.

 

 

 

5. Mogućnost ekstrudiranja

Mogućnost ekstrudiranja titana oslanja se na "visoku temperaturu + vakuum/zaštitu od inertnog plina". Čisti titan s dobrom plastičnošću i legura titana tipa + Gr5 prikladni su za obradu ekstruzijom i mogu proizvesti profile sa složenim poprečnim-presjecima. Za ekstruziju se koristi postupak vruće ekstruzije: temperatura predgrijavanja kalupa je oko 400-600 stupnjeva, brzina ekstruzije je spora, a nakon ekstruzije se provodi brzo hlađenje kako bi se osigurala točnost dimenzija i jednolika struktura sekcija.

 

 

1. Zavarljivost

U širem smislu, titan ima dobre karakteristike zavarivanja, ali je potrebna stroga izolacija od zraka. U užem smislu, titan ima nisku osjetljivost na pukotine u zavarivanju, ali visoko{1}}legirane legure titana sklone su hladnim pukotinama. Tijekom procesa zavarivanja, rastaljena baza i zona-zahvaćena toplinom skloni su reakciji s kisikom i dušikom kako bi se formirao krti i tvrdi Ti₂O₃ i TiN kako bi se smanjila žilavost zavarenog spoja. Brzo hlađenje je sklono stvaranju martenzitne strukture, povećavajući tvrdoću i rizik od pucanja spoja.

2. Mogućnost oblikovanja zavara

Rastaljeni titan ima slabu fluidnost, a formiranje zavara je sklono problemima kao što su nejednaka širina, prekomjerno ojačanje i hrapava površina. Parametri zavarivanja trebaju biti optimizirani u kombinaciji sa argonskom zaštitom kako bi se osiguralo ravnomjerno i glatko formiranje zavara. Uobičajene metode zavarivanja uključuju zavarivanje inertnim plinom od volframa (TIG) i zavarivanje plazma lukom. Materijali za zavarivanje trebaju koristiti žice za zavarivanje od legure titana koje odgovaraju sastavu osnovnog metala kako bi se izbjegla segregacija sastava.

4. Osjetljivost na pukotine zavara

Čisti titan i -titanske legure imaju izuzetno nisku osjetljivost na pukotine u zavarivanju, s glavnim rizikom od vrućih pukotina; Legure titana tipa + i tipa - sklone su hladnim pukotinama. Kontrolne mjere uključuju: strogo čišćenje osnovnog metala i površine žice za zavarivanje prije zavarivanja; predgrijavanje prije zavarivanja; sporo hlađenje nakon zavarivanja i žarenje za ublažavanje naprezanja radi smanjenja naprezanja i tvrdoće spojeva.

5. Sklonost kaljenju nakon -zavarivanja

Zbog strukturne transformacije i ojačanja čvrste otopine, zavareni spojevi od legure titana imaju očitu tendenciju otvrdnjavanja nakon-zavarivanja. Tvrdoća mu je obično 10%-30% veća od tvrdoće osnovnog metala kako bi naknadna obrada rezanjem bila teža. Potrebna nam je toplinska obrada nakon-zavarivanja kako bismo poboljšali strukturu spoja, smanjili tvrdoću i poboljšali žilavost i učinak obrade. Detekcija nedostataka nakon zavarivanja može otkriti unutarnje nedostatke kao što su pore i pukotine za dijelove za zavarivanje s visokim zahtjevima.

 

Ruihang uglavnom proizvodi proizvode od titana, kao što su ploče od titana, ploče, šipke, žice, cijevi, otkovci. Ako imate potrebe za kupnjom, slobodno nas kontaktirajte: Sam.Rui@bjrh-titanium.com