Šta je proces vrućeg valjanja titanijumskih ploča?
Dec 20, 2025
Ostavi poruku
Kvalitetatitanijumske pločedirektno određuje pouzdanost i sigurnost daljnjih aplikacija. Vruće valjanje je kritičan proces u proizvodnji titanijumske ploče. Putem visoko-plastične deformacije i kontrole mikrostrukture, može postići dimenzionalno oblikovanje titanijumskih ploča i optimizirati unutrašnju zrnastu strukturu kako bi se poboljšala mehanička i procesna svojstva.
I. Osnovni princip procesa vrućeg valjanja
- Vruće valjanje titanijumskih ploča je proces valjanja koji se izvodi iznad 650 stepeni -850 stepeni. Njegova jezgra je poboljšati plastičnost metala titanijuma i smanjiti otpornost na deformaciju kroz visoke temperature. Omogućava da se gredica pod pritiskom valjaka podvrgne plastičnoj deformaciji kako bi se formirale tanke ploče ciljnih dimenzija. U međuvremenu, visokotemperaturna deformacija i hlađenje će rekonstruisati zrna, razbiti gruba originalna zrna i formirati uniformnu i finu rekristalizovanu strukturu radi optimizacije čvrstoće
- Vruće valjanje ima visoku efikasnost obrade i širok raspon valjanih debljina, što ga čini pogodnim za proizvodnju srednjih i debelih titanskih ploča i preradu gredica. Međutim, titan ima jaku hemijsku aktivnost na visokim temperaturama i lako reaguje sa kiseonikom, azotom i vodonikom da bi se formirala krhka i tvrda jedinjenja. To može dovesti do defekata kao što su krtost vodikom i krtost kisikom. Dakle, zaštita atmosfere i precizna kontrola temperature su ključni za proces.
II. Jezgro procesa toplog valjanja titanijumske ploče
- Priprema gredice i predobrada
Toplovaljane gredice su ravne ingote/ploče iskovane od titanijumskih ingota, koje moraju zadovoljiti standarde sastava i mikrostrukture bez defekta livenja. Predtretman se sastoji od dva koraka:
- Uklanjanje površinskog oksida kamenca i uljnih mrlja mehaničkim mljevenjem ili HF-HNO₃ kiselinom;
- Zagrijavanje na 50-150 stepeni iznad temperature rekristalizacije prema razredu legure, korištenjem zaštite od argona ili vakuumskog grijanja kako bi se spriječila oksidacija i osiguralo ravnomjerno zagrijavanje.
- Više-prolazno oblikovanje vrućim valjanjem
Nakon zagrijavanja, gredica se valja kroz više prolaza kako bi se smanjila debljina na ciljnu dimenziju, s tri osnovna parametra za kontrolu:
- Temperatura valjanja: Unutar raspona temperature rekristalizacije u procesu. Temperatura je najviša u prvom prolazu, a ritam se prilagođava prema toplini obrade u sljedećim prolazima.
- Omjer smanjenja: 20%-30% u prvom prolazu za lomljenje zrna, zatim smanjen na 10%-20% u sljedećim prolazima i dalje smanjen za legure visoke čvrstoće;
- Brzina valjanja: Usklađena s parametrima temperature i pritiska kako bi se izbjegla prekomjerna oksidacija uzrokovana pretjerano velikom brzinom ili smanjenom plastičnošću zbog pretjerano male brzine.
Tokom valjanja, ulje za valjanje ili inertni gas se koristi za podmazivanje i hlađenje kako bi se smanjilo trenje i oksidacija.
- Post-Hlađenje valjanjem i završna obrada
Nakon valjanja, titanijumske ploče se brzo{0}}hlade zrakom kako bi se spriječio rast zrna. Nakon hlađenja, ravnanje, šišanje i obrada površine se izvode uzastopno.
- Toplinska obrada i inspekcija
Tretman žarenjem je potreban za uklanjanje unutrašnjeg naprezanja i optimizaciju strukture. Konačno, inspekcije su neophodne za tačnost dimenzija, kvalitet površine i mehanička svojstva.
III. Ključne tehničke tačke procesa vrućeg valjanja
Tehnologija zaštite atmosfere od-visokih temperatura
Titan se lako krti zbog reakcija sa O, N i H na visokim temperaturama. Zahtijeva zaštitu atmosfere. Uobičajene metode uključuju vakuumsko grijanje, grijanje/valjanje zaštićeno inertnim plinom-i lokalnu zaštitu od ubrizgavanja inertnog plina; Najkvalitetnije -avionske titanijumske ploče koriste vakuumsko grijanje + valjanje zaštićeno argonom- kako bi se osigurala čistoća komponenti.
Tehnologija precizne kontrole temperature
Temperatura je srž kvaliteta toplog valjanja i zahteva preciznu kontrolu tokom celog procesa. Pomoću mjerenja temperature u više-tačaka u peći,-infracrvenog praćenja temperature ploče u stvarnom vremenu, i inteligentnog sistema za podešavanje snage grijanja, ritma kotrljanja i dopunskog vremena zagrijavanja, izbjegavaju se defekti kao što su neujednačena deformacija i krupna zrna.
Rolling Parameter Optimization Technology
Omjer redukcije, brzina kotrljanja i interval prolaza određuju mikrostrukturna i mehanička svojstva titanskih ploča. Numerička simulacija u kombinaciji s eksperimentalnom verifikacijom koristi se za uspostavljanje optimalne baze parametara za titanijumske materijale različitih razreda i specifikacija. Na primjer, "h-teška redukcija na visokim temperaturama + više-ujednačena deformacija" je usvojena za Ti-6Al-4V debele ploče radi rafiniranja zrna; za tanke ploče od čistog titana, potrebno je kontrolisati omjer redukcije u kasnijoj fazi i brzinu hlađenja kako bi se smanjilo zaostalo naprezanje.
Tehnologija kontrole kvaliteta površine
Površinski defekti utječu na otpornost na koroziju i mehanička svojstva, zahtijevajući kontrolu u više karika: predobrada dekapiranjem + mehaničko mljevenje radi uklanjanja oksidnog kamenca; upotreba specijalnog ulja za valjanje tokom valjanja kako bi se spriječile ogrebotine; površinska obrada i popravak lokalnih nedostataka nakon hlađenja.
Ruihang Group, profesionalni proizvođač titanijuma i proizvoda od legura titanijuma, sprovodi strogu kontrolu kvaliteta kroz čitav proizvodni proces od sirovina do gotovih proizvoda. Mi isporučujemo visoko-kvalitetne titanijumske prstenove, otkovke, šipke, ploče i druge proizvode od titanijuma itd. Za više detalja, kontaktirajte nas putem e-pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com