Els aliatges de titani s’utilitzen àmpliament en camps aeroespacials, mèdics, químics i altres a causa de la seva alta resistència, baixa densitat, excel·lent resistència a la corrosió i una bona biocompatibilitat. Tanmateix, forjar aliatges de titani és un procés tècnicament exigent que comporta nombrosos reptes. Aquest article tractarà detalladament les dificultats i solucions clau en la forja de l’aliatge de titani.
1. Baixa conductivitat tèrmica
Els aliatges de titani tenen una conductivitat tèrmica baixa, només 1/7 la de l’acer, 1/16 la de l’alumini i 1/25 la del coure. Això significa que la calor no es pot transferir ràpidament durant el procés de forja, provocant una acumulació ràpida de calor a la zona de tall. D’aquesta manera es produeix temperatures extremadament altes per a eines i mor, accelerant el desgast i fins i tot el fracàs. A més, les temperatures elevades poden danyar la integritat superficial de les parts d'aliatge de titani, reduint la precisió geomètrica. En casos greus, es pot produir un enduriment laboral, comprometent la força de la fatiga.
Solució:
Utilitzeu materials d’eines d’alt rendiment, com ara el carbur i la ceràmica cementats, per millorar la resistència a la temperatura i la resistència al desgast de l’eina.
Utilitzeu el refrigerant suficient per reduir la temperatura a la zona de tall i minimitzar l’acumulació de calor.
Optimitzar els paràmetres del procés de forja, com ara reduir les velocitats de tall i augmentar les taxes d’alimentació, per reduir el desgast d’eines i millorar l’eficiència del mecanitzat.
2. Mòdul elàstic baix
Els aliatges de titani tenen un mòdul elàstic relativament baix, cosa que els fa susceptibles a la deformació elàstica durant la forja. Aquest problema és particularment destacat a l’hora de mecanitzar parts de paret fina o anular. Com que els aliatges de titani tenen una forta capacitat de deformació plàstica, quan la peça està sotmesa a forces externes, la deformació local pot superar el rang elàstic, donant lloc a una deformació plàstica. Aquesta deformació plàstica no només augmenta la pressió de tall i agreuja el fenomen de primavera "elàstic" de la peça, sinó que també augmenta encara més la fricció entre l'eina i la peça, reduint l'eficiència de tall i la vida de l'eina.
Solució:
Utilitzeu nous mètodes de mecanitzat com ara el mecanitzat d’ultrasons per reduir el temps de contacte de la feina d’eines i ampliar la vida de l’eina.
Optimitzar els paràmetres del procés de forja, com ara reduir les velocitats de tall i augmentar les taxes d’alimentació, per reduir el desgast de l’eina i millorar l’eficiència de mecanitzat . 3. i les propietats de vibració altes
Els aliatges de titani tenen una forta afinitat per les eines de tall, provocant fàcilment l’adhesió durant el tall, donant lloc a xips continus que interfereixen amb el procés de tall i, en casos greus, poden provocar danys a l’eina. A més, les altes característiques de vibració del mecanitzat d’aliatge de titani són un factor desestabilitzador important, no només augmentant el desgast d’eines, sinó que també afecta significativament la precisió del mecanitzat i la qualitat de la superfície.
Solució:
Utilitzeu materials d’eines d’alt rendiment, com ara el carbur i la ceràmica cementats, per millorar la resistència a l’eina a temperatures i desgast altes.
Utilitzeu nous mètodes de mecanitzat, com ara el mecanitzat d’ultrasons, per reduir el temps de contacte de la obra d’eines i ampliar la vida de l’eina.
4. Detalls
El procés de forja d’aliatge de titani requereix una atenció acurada a diversos detalls. Per exemple, la composició química i la microestructura de la matèria primera de l’aliatge de titani s’han de controlar estrictament abans de forjar per evitar defectes com inclusions i porus. Durant la forja, la temperatura de calefacció i el temps de retenció han de ser controlades estrictament per evitar sobreescalfament o sobreeixir. El tractament tèrmic s’ha de realitzar ràpidament després de forjar per eliminar l’estrès residual i millorar les propietats mecàniques del material.
Solució:
La composició química i la microestructura de l’aliatge de titani s’han de controlar estrictament. Controleu estrictament la temperatura de calefacció i el temps de manteniment per evitar sobreescalfament o sobreeixir.
Realitzeu un tractament tèrmic ràpidament després de forjar per eliminar l’estrès residual i millorar les propietats mecàniques del material.
Forjar aliatges de titani és un procés tècnicament difícil, que comporta múltiples reptes com ara una conductivitat tèrmica baixa, un mòdul elàstic baix, una adhesió i unes característiques de vibració altes. Per superar aquestes dificultats, la indústria ha explorat una sèrie d’estratègies efectives i solucions tècniques. En adoptar materials d’eines d’alt rendiment, optimitzar els paràmetres del procés de forja, utilitzar refrigerants i mètodes de mecanitzat innovadors i controlar estrictament els detalls durant el procés de forja, es pot millorar eficaçment l’eficiència i la qualitat de la forja d’aliatge de titani.
La companyia compta amb les principals línies de producció de processament de titani domèstic, inclosos:
Línia de producció de tubs de titani de precisió importància alemanya (capacitat de producció anual: 30.000 tones);
Línia de paper de làmina de titani de la tecnologia japonesa (més fina a 6 μm);
Línia d'extrusió contínua de canya de titani completament automatitzada;
Placa de titani intel·ligent i fàbriques de tires;
El sistema MES permet el control i la gestió digitals de tot el procés de producció, aconseguint una precisió dimensional del producte de ± 0,01 μm.
Correu electrònic
