Титанові сплави називають «космічними металами» та «металами океану» через їхню високу міцність, низьку щільність, стійкість до високих-температур і чудову стійкість до корозії. Вони є матеріалами, яким надають перевагу в -сферах високого класу, таких як аерокосмічна, морська та медичні імплантати. Однак висока хімічна реакційна здатність, великий опір деформації, низька теплопровідність і вузьке вікно пластичності титанових сплавів також роблять їх одними з найважчих металів для кування. Щоб виготовити високо-якісні продукти та перетворити їх на точні компоненти з надзвичайною продуктивністю, необхідним є точний контроль наступних чотирьох основних процесів.
Основний процес один: попередня-обробка -- виробництво високоякісної сировини
Ретельна підготовча обробка є наріжним каменем для забезпечення якості кінцевих поковок, яка в основному включає два аспекти:
1. Відбір і перевірка сировини: злитки титанового сплаву зазвичай отримують за допомогою вакуумно-дугового переплаву (VAR). Перед куванням необхідні суворі випробування їх хімічного складу, макро- і мікроструктури, щоб переконатися у відсутності включень, сегрегації чи інших дефектів.
2. Блюмінг і попереднє формування: величезний литий злиток спочатку повинен пройти процес блюмінгу. Мета полягає не в тому, щоб формувати його безпосередньо, а в тому, щоб зруйнувати структуру грубого лиття, уточнити мікроструктуру, ущільнити внутрішні дефекти та попередньо покращити його механічні властивості. Потім його переробляють у прутки-точних розмірів із тонкою обробкою або попередньо-сформовані заготовки (так звані «попереднє формування») за допомогою таких методів, як прокатка, висадка чи екструзія, для підготовки до подальшого точного штампування.
Резюме: без однорідної та вишуканої сировини всі подальші оздоблювальні роботи – просто повітряний замок. Суть підготовчої обробки полягає в «руйнуванні» та «встановленні» - руйнуванні грубої литої структури та створенні рівномірного та витонченого потоку кування.
Основний процес два: Термічний контроль процесів – взявшись за лінію життя
Температура є «виручальним кругом» для кування титанового сплаву. Його технологічне вікно надзвичайно вузьке, а контроль температури можна описати як «втратити міліметр, ввести в оману тисячу миль».
1. Температура нагрівання: кування повинно бути нижче точки фазового перетворення / (за винятком кування). Якщо температура занадто низька, опір деформації є величезним і ймовірно утворення тріщин; якщо температура надто висока (особливо після входу в фазову область), зерна різко огрубіють (відоме як «крихкість»), що призведе до серйозного зниження продуктивності кованої деталі. Як правило, температурний діапазон кування є вузьким діапазоном на 50-150 градусів нижче точки фазового перетворення.
2. Спосіб нагрівання: необхідно використовувати електричну піч і нагрівати її під захистом інертного газу або повітрям із злегка надлишковим тиском, щоб запобігти окисленню та поглинанню (особливо кисню, азоту та водню); інакше на поверхні утвориться крихкий твердий «шар крихкості», що серйозно вплине на характеристики втоми.
3. Час витримки: його необхідно точно розрахувати, щоб забезпечити належний нагрів заготовок без перегріву, щоб запобігти росту зерна. Основна суть: «Точність» і «Захист». Точний контроль температурного діапазону і суворе запобігання газовому забрудненню є передумовами для отримання ідеальної мікроскопічної структури.
Основний процес третій: процес деформації
Це основний процес кування, де механічна сила використовується для формування металу через потік, докорінно змінюючи його внутрішню структуру.
1. Методи деформації: в основному включають вільне кування (використовується для штампування та виготовлення великих заготовок) і кування (використовується для виготовлення високо-деталей складної форми та точних розмірів). Ізотермічне штампування та гаряче штампування є вдосконаленими процесами для точного формування титанових сплавів, де прес-форма нагрівається до температури, близької до температури заготовки, що значно зменшує опір деформації та ефект охолодження поверхні, що робить його придатним для кування складних тонкостінних компонентів.
2. Рівень деформації (коефіцієнт кування): достатній рівень деформації є ключовим для очищення зерен, загоєння пор і оптимізації ліній потоку. Недостатня деформація призводить до мінімального поліпшення конструкції; надмірна або неправильна деформація може призвести до внутрішніх смуг зсуву або тріщин. Зазвичай потрібне кування «з кількома стадіями нагріву», де напрямок деформації змінюється послідовно, щоб забезпечити однорідність структури.
3. Швидкість деформації: титанові сплави чутливі до швидкості деформації. Вищі показники збільшують опір деформації та тепло деформації, що може спричинити локальний перегрів; більш низькі показники сприяють пластичній течії та рекристалізації. Гідравлічні преси більше підходять для точного формування титанових сплавів, ніж молотки, завдяки їхнім стабільним, повільним характеристикам. Основне резюме: єдність «контрольної форми» та «контрольних властивостей». Необхідно не лише надати металу бажаної форми, але й створити тонку, рівномірну та достатньо текучу високо-ефективну мікроструктуру за допомогою точного контролю параметрів деформації.
Основний процес 4: термічна обробка та подальша обробка. Ковані деталі не є кінцевим продуктом; вони повинні пройти термічну обробку для стабілізації та оптимізації їх продуктивності.
1. Відпал: це найпоширеніший процес термічної обробки, спрямований на усунення внутрішньої напруги, стабілізацію мікроструктури та досягнення найкращої відповідності міцності та пластичності. Залежно від різних марок і застосувань може використовуватися простий відпал, рекристалізаційний відпал або подвійний відпал.
2. Старіння розчином (STA): для титанових сплавів типу - (таких як TC4/Ti-6Al-4V) цей процес може значно підвищити міцність. Спочатку нагрійте до рівня нижче точки фазового перетворення для обробки розчину, швидко охолодіть (загасіть) до метастабільної фази, а потім витримайте, щоб виділити фази зміцнення.
3. Термо-механічна обробка (TMP): це об’єднує процеси термічної обробки та деформації, представляючи передову-технологію для подальшого покращення комплексних характеристик титанових сплавів.
4. Подальша обробка: після термічної обробки необхідна обробка з ЧПУ, обробка поверхні та інші процеси, щоб видалити поверхневі оксидні шари та шари дефектів, досягти остаточних розмірів і ввести поверхневу напругу стиску для підвищення довговічності. Основна суть: «Коригування» та «Покращення». Завдяки термічній обробці потенціал матеріалів вивільняється, а остаточні механічні властивості регулюються, щоб повністю відповідати суворим вимогам використання. Підсумовуючи, кування титанового сплаву є надзвичайно складним системним завданням. Чотири основні процеси взаємопов'язані та доповнюють один одного: підготовча обробка є основою, термічні процеси є рятівним кругом, процеси деформації є основою, а термічна обробка є гарантією. Лише ретельно контролюючи ці чотири процеси, можна повністю розкрити надзвичайний потенціал титанового сплаву, який називають «металом майбутнього», і створити чудові продукти, які підтримують політ і плавання.
Shaanxi Hangyu Nonferrous Metal Processing Co., Ltd. було засновано в грудні 2005 року. Це велико-виробниче підприємство, що спеціалізується на титані, відоме як «Титанова столиця Китаю». Це також ключове підприємство титанової промисловості в Баодзі та велике джерело обробки, що охоплює весь ланцюг промисловості. Статутний капітал становить 70 мільйонів юанів, площа заводу становить 12 000 м², площа офісу – 6000 м². Наразі компанія має понад 300 комплектів високо-виробничого обладнання, має третій рівень кваліфікації конфіденційності, є національним високо-технологічним підприємством і є демонстраційним підприємством для військової-цивільної інтеграції в провінції Шеньсі з 13 патентами на основні продукти. Його було нагороджено кредитною одиницею класу AAAAA. З будь-яких питань щодо титанового матеріалу ви можете зв’язатися з нами в будь-який час. Ми надаємо швидкі пропозиції, короткі терміни виконання та високу якість. Ми сподіваємося, що матимемо можливість надати вам якісні послуги.
