Zliatiny titánu sa široko používajú v leteckom, lekárskom, chemickom a iných poliach kvôli ich vysokej sile, nízkej hustote, vynikajúcej odolnosti proti korózii a dobrú biokompatibilitu. Kovanie zliatiny titánu je však technicky náročný proces, ktorý zahŕňa množstvo výziev. Tento článok bude podrobne diskutovať o kľúčových ťažkostiach a riešeniach v kovaniach zliatiny titánu.
1. Nízka tepelná vodivosť
Zliatiny titánu majú nízku tepelnú vodivosť, iba 1/7 ocele, 1/16 hliníka a 1/25 meď. To znamená, že teplo sa nedá rýchlo prenášať počas procesu kovania, čo spôsobuje rýchlu akumuláciu tepla v reznej zóne. To má za následok extrémne vysoké teploty pre nástroje a matrice, zrýchlenie opotrebenia a dokonca zlyhanie. Okrem toho vysoké teploty môžu poškodiť povrchovú integritu častí zliatiny titánu, čím sa zníži geometrická presnosť. V závažných prípadoch sa môže vyskytnúť tvrdenie práce, čo je ohrozenie únavovej pevnosti.
Riešenie:
Na zlepšenie vysokej teploty nástroja a odolnosť voči opotrebovaniu používajte vysoko výkonné materiály nástrojov, ako je cementovaný karbid a keramika.
Použite dostatok chladiacej kvapaliny na zníženie teploty v odrezkovej zóne a minimalizáciu akumulácie tepla.
Optimalizujte parametre procesu kovania, ako je zníženie rýchlosti rezania a zvýšenie rýchlosti posuvu, aby sa znížila opotrebenie nástrojov a zlepšila účinnosť obrábania.
2. Nízky elastický modul
Zliatiny titánu majú relatívne nízky elastický modul, vďaka čomu sú počas kovania citlivé na elastickú deformáciu. Tento problém je obzvlášť výrazný pri obrábaní tenkostenných alebo prstencových častí. Pretože zliatiny titánu majú silnú plastickú deformačnú kapacitu, keď je obrobok vystavený vonkajším silám, miestna deformácia môže prekročiť elastický rozsah, čo vedie k plastickej deformácii. Táto plastická deformácia nielen zvyšuje rezný tlak a zhoršuje „elastický“ jav Springback v obrobku, ale ďalej zvyšuje trenie medzi nástrojom a obrobkom, čím sa znižuje účinnosť rezania a životnosť nástroja.
Riešenie:
Použite nové metódy obrábania, ako je ultrazvukové obrábanie na zníženie času kontaktu s nástrojmi a predĺženie životnosti nástroja.
Optimalizujte parametre procesu kovania, ako je zníženie rýchlosti rezania a zvýšenie rýchlosti posuvu, na zníženie opotrebenia nástroja a zlepšenie účinnosti obrábania . 3. adhézie a vysoké vibračné vlastnosti
Zliatiny titánu majú silnú afinitu k rezaniu nástrojov, ktoré ľahko spôsobujú adhéziu počas rezania, čo vedie k kontinuálnym čipom, ktoré interferujú s procesom rezania a v závažných prípadoch môžu viesť k poškodeniu nástroja. Okrem toho sú vysoké vibračné charakteristiky obrábania zliatiny titánu hlavným destabilizačným faktorom, nielen zvyšujúcim sa opotrebením nástroja, ale tiež výrazne ovplyvňujú presnosť obrábania a kvalitu povrchu.
Riešenie:
Na zlepšenie odolnosti voči vysokým teplotám a opotrebeniu používajte vysoko výkonné materiály nástrojov, ako je cementovaný karbid a keramika.
Používajte nové metódy obrábania, ako je ultrazvukové obrábanie, na zníženie času kontaktu s nástrojmi a predĺženie životnosti nástroja.
4. Podrobnosti
Proces kovania zliatiny titánu si vyžaduje dôkladnú pozornosť na niekoľko detailov. Napríklad chemické zloženie a mikroštruktúra suroviny zliatiny titánovej zliatiny sa musia pred vytvorením prísne kontrolovať, aby sa predišlo defektom, ako sú inklúzie a póry. Počas kovania je potrebné prísne kontrolovať teplotu vykurovania a dobu držania, aby sa predišlo prehriatiu alebo prepunutiu. Tepelné spracovanie by sa malo vykonať okamžite po kovaní, aby sa odstránilo zvyškové napätie a zlepšili mechanické vlastnosti materiálu.
Riešenie:
Chemické zloženie a mikroštruktúra suroviny zliatiny titánu sa musia striktne kontrolovať. Prísne regulujte teplotu zahrievania a dobu držania, aby ste predišli prehriatiu alebo nadmernému spáleniu.
Vykonajte tepelné ošetrenie okamžite po vytvorení odstránenia zvyškového napätia a zlepšenie mechanických vlastností materiálu.
Kovanie zliatin titánu je technicky náročný proces, ktorý zahŕňa viac výziev, ako je nízka tepelná vodivosť, nízky elastický modul, adhézia a vysoké vibračné charakteristiky. Na prekonanie týchto ťažkostí priemysel preskúmal sériu efektívnych stratégií a technických riešení. Prijatím vysokovýkonných materiálov nástrojov, optimalizácie parametrov procesu kovania, využívaním chladiacich látok a inovatívnym metódam obrábania a prísne kontrolných detailov počas procesu kovania je možné efektívne zlepšiť účinnosť a kvalitu kovania zliatiny titánu.
Spoločnosť sa môže pochváliť vedúcimi výrobnými linkami na spracovanie domáceho titánu vrátane:
Nemecká výrobná línia precíznej titánovej trubice s presnosťou (ročná výrobná kapacita: 30 000 ton);
Japonská technologická titánová fólia valcovacia línia (najtenšia až 6 μm);
Plne automatizovaná čiara kontinuálneho vytláčania titánovej tyče;
Inteligentný titánový tanier a pruhový dokončovací mlyn;
Systém MES umožňuje digitálnu kontrolu a správu celého výrobného procesu a dosahuje rozmernú presnosť produktu ± 0,01 μm.
