Analiza tehnologije obrade metala titanijuma

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

 

Challenge	Core Issues	Rješenja
Loša fluidnost	Visoka tačka topljenja (1668 stepeni) dovodi do poteškoća pri punjenju složenih kalupa; rizik od pogrešnog pokretanja/hladnog zatvaranja.	Usvojiti vakuumsko lučno pretapanje/centrifugalno livenje + kalupe visoke-čistoće; strogo kontrolisati temperaturu izlivanja.
Skupljanje	Skupljanje od 1,8%-2,5% pri skrućivanju uzrokuje deformacije/pukotine izazvane naprezanjem.	Rezervirajte veća dopuštenja skupljanja; dizajn ujednačena debljina zida; provesti žarenje za ublažavanje naprezanja.
Apsorpcija gasa	Gasne pore/uključci oksida smanjuju mehanička svojstva i otpornost na koroziju.	Topiti/sipati pod vakuumom/inertnim gasom (Ar/He) zaštitom; degas sirovine; precizno kontrolisati brzinu izlivanja.
Tendencija segregacije	Razlike u fazi topljivosti legirajućih elemenata + neravnomjerno skrućivanje uzrokuju regionalnu/graničnu segregaciju zrna, što dovodi do nedosljednih performansi.	Optimizirajte sisteme hlađenja kalupa; kontrola brzine očvršćavanja; dodati inokulanse; izvršiti termičku obradu homogenizacije nakon{0}}lijevanja.

 

 

1. Plastičnost

Na sobnoj temperaturi čisti titan i legure titana imaju nisku plastičnost sa izduženjem i smanjenjem površine mnogo niže od onih od nisko{0}}ugljičnog čelika i čistog aluminija. Lako se slomiti. Unutar specifičnog raspona visokih-temperatura, plastičnost je poboljšana, što im omogućava da izdrže velike deformacije. Obrada titanijuma pod pritiskom se uglavnom izvodi u vrućem stanju, a treba izbjegavati obradu u "plavoj zoni lomljivosti" od 200-500 stepeni, jer u suprotnom može doći do očvršćavanja i pukotina.

2. Otpornost na deformaciju

Titanijum ima veliku čvrstoću, a njegova otpornost na deformaciju na visokim temperaturama je još uvijek veća od otpornosti na nisko{0}}ugljični čelik i legure aluminija. Obrada zahtijeva veliku snagu opreme i uzrokuje ozbiljno habanje kalupa. Usko je povezana s temperaturom obrade i brzinom deformacije: povećanje temperature može značajno smanjiti otpornost na deformaciju, ali se mora kontrolirati ispod temperature faznog prijelaza; niska{3}}deformacija je pogodnija za plastično tečenje titanijuma i smanjuje rizik od pukotina.

3. Forgability

Metodu "male deformacije, više prolaza" treba usvojiti kako bi se izbjegle unutrašnje pukotine uzrokovane jednokratnom-velikom deformacijom. Nakon kovanja, potrebno je brzo hlađenje kako bi se spriječila neravnomjerna -fazna dekompozicija. Pogodan je za procese, kao što su uznemiravanje, crtanje i probijanje. Otkovci imaju gustu unutrašnju strukturu i odlična mehanička svojstva, te se široko koriste u konstrukcijskim dijelovima u svemirskom polju.

4.Rollability

Titanijum ima odličnu sposobnost valjanja na visokim temperaturama, sa temperaturom valjanja sličnom temperaturi kovanja. Potrebna je oprema za kontinuirano toplo valjanje u kombinaciji sa zaštitom od inertnog plina. Čisti titanijum i nisko{2}}legirane legure titanijuma imaju dobru sposobnost valjanja i mogu se koristiti za proizvodnju ploča, profila, cijevi i drugih proizvoda.

 

 

 

5. Ekstrudabilnost

Ekstrudabilnost titana se oslanja na "visoku temperaturu + zaštitu od vakuuma/inertnog gasa". Čisti titan sa dobrom plastičnošću i legura titana tipa + Gr5 su pogodni za ekstruzijsku obradu i mogu proizvesti profile složenih poprečnih-profila. Za ekstruziju se koristi proces vruće ekstruzije: temperatura predgrijavanja kalupa je oko 400-600 stepeni, brzina ekstruzije je spora, a brzo hlađenje se vrši nakon ekstruzije kako bi se osigurala tačnost dimenzija i ujednačena struktura sekcija.

 

 

1. Zavarljivost

U širem smislu, titan ima dobre performanse spoja za zavarivanje, ali je potrebna stroga izolacija od zraka. U užem smislu, titanijum ima nisku osjetljivost na pukotine zavara, ali legure titanijuma visoke{1}}legure su sklone hladnim pukotinama. Tokom procesa zavarivanja, rastopljeni bazen i zona -zahvaćena toplinom su sklone reakciji s kisikom i dušikom da nastanu krhki i tvrdi Ti₂O₃ i TiN kako bi se smanjila žilavost zavarenog spoja. Brzo hlađenje je sklono formiranju martenzitne strukture, povećavajući tvrdoću i rizik od pucanja spoja.

2. Formabilnost zavara

Rastopljeni titan ima slabu fluidnost, a formiranje šava je sklono problemima kao što su neujednačena širina, prekomjerno pojačanje i hrapava površina. Parametre zavarivanja treba optimizirati u kombinaciji sa zaštitom od argona kako bi se osiguralo jednolično i glatko formiranje zavara. Uobičajene metode zavarivanja uključuju zavarivanje inertnim gasom od volframa (TIG) i zavarivanje u plazmi. Materijali za zavarivanje trebaju koristiti žice za zavarivanje od legure titana koje odgovaraju sastavu osnovnog metala kako bi se izbjegla segregacija sastava.

4. Osetljivost na pukotine zavara

Čisti titanijum i legure titanijuma tipa - imaju ekstremno nisku osjetljivost na pukotine zavara, pri čemu su glavni rizik vruće pukotine; + tip i - tip legure titanijuma su sklone 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 zgloba.

5. Tendencija nakon-očvršćavanja nakon zavarivanja

Zbog strukturne transformacije i ojačanja čvrstim rastvorom, zavareni spojevi od legure titanijuma imaju očiglednu tendenciju očvršćavanja nakon -zavara. Ima tvrdoću obično 10%-30% veću od tvrdoće osnovnog metala da otežava naknadnu obradu rezanja. Potrebna nam je termička obrada nakon -zavarivanja da poboljšamo strukturu spoja, smanjimo tvrdoću i poboljšamo žilavost i performanse obrade. Detekcija grešaka nakon zavarivanja može otkriti unutrašnje defekte kao što su pore i pukotine za dijelove zavarivanja s visokim zahtjevima.

 

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