Obróbka na gorąco i na zimno stopów tytanu

Obróbka na gorąco i na zimno, jako dwie podstawowe metody formowaniastopy tytanu, wykazują wyraźnie odmienną charakterystykę procesu, zalety wydajności i scenariusze zastosowań oparte na różnych mechanizmach temperaturowych i zasadach odkształcenia.

 

 

Kluczową różnicą między obróbką na gorąco i na zimno jest temperatura przetwarzania w stosunku do temperatury rekrystalizacji. Determinuje bezpośrednio mikrostrukturę i właściwości materiału.

 

Praca na gorąco: Prowadzony powyżej temperatury rekrystalizacji, eliminuje utwardzanie przez zgniot poprzez rekrystalizację dynamiczną i umożliwia łatwe formowanie.

 

Praca na zimno: Przewodzany w temperaturze pokojowej lub poniżej temperatury rekrystalizacji, odkształca się poprzez poślizg dyslokacyjny z wyraźnym umocnieniem przez zgniot i bez znaczącej rekrystalizacji dynamicznej.

 

 

(I) Praca na gorąco

Aby zrealizować formowanie kęsów o dużych-wymiarach, należy wyeliminować-defekty odlewu, zoptymalizować mikrostrukturę, zmniejszyć odporność na odkształcenia i poprawić wydajność produkcji.

 

Typowe procesy i cechy

Główne procesy: kucie na gorąco, walcowanie na gorąco i wytłaczanie na gorąco.

 

Podstawowe punkty kontrolne

Środowisko: Stopy tytanu są podatne na utlenianie i kruchość wodorową w wysokich temperaturach. Wymaga przetwarzania w środowisku obojętnym lub próżniowym.

Zmiana temperatury: Ściśle kontroluj temperaturę ogrzewania, czas utrzymywania i szybkość chłodzenia, aby uniknąć gruboziarnistych ziaren, niewystarczającej plastyczności lub nadmiernych naprężeń wewnętrznych.

 

Trudności techniczne

Skoordynuj kontrolę „temperatury, środowiska i odkształcenia” oraz rozwiązuj problemy utleniania, kruchości wodorowej, akumulacji ciepła i defektów części.

 

(II) Obróbka na zimno

Aby dokładnie kontrolować dokładność wymiarową, poprawiać wytrzymałość i optymalizować jakość powierzchni poprzez hartowanie, a także dostosowywać się do precyzyjnych części o małych-wymiarach.

 

Typowe procesy i cechy

Walcowanie na zimno: Poprawia grubość płyt z tolerancją do ±0,05 mm i poprawia dokładność wymiarową.

Rysunek na zimno: Produkuje-precyzyjne druty i pręty ze stopu tytanu poprzez przeciąganie przez formy.

Kształtowanie obrotowe na zimno: charakteryzuje się gładką powierzchnią i dużą precyzją, nadaje się do małych{0}}partii-prętów o specjalnych kształtach i może uszlachetniać ziarna w celu poprawy wytrzymałości.

 

Podstawowe punkty kontrolne

Wielkość deformacji: Wielkość odkształcenia-w pojedynczym przejściu jest mniejsza niż 15%, aby zapobiec pękaniu materiału.

Wyżarzanie pośrednie: Pomiędzy obróbką wieloprzebiegową wymagane jest wyżarzanie w temperaturze 650-700 stopni przez 1-2 godziny, aby wyeliminować naprężenia i przywrócić plastyczność.

Ochrona powierzchni: Ściśle kontroluj wykończenie powierzchni narzędzi; produkty-o wysokiej precyzji wymagają późniejszego polerowania, aby uniknąć zarysowań.

 

Trudności techniczne

Pokonaj spadek plastyczności spowodowany utwardzaniem przez zgniot, aby zapobiec pękaniu; dokładnie kontrolować naprężenia wymiarowe i szczątkowe, zwłaszcza w przypadku-stopów tytanu o wysokiej wytrzymałości, aby zrównoważyć wytrzymałość i plastyczność.

 

 

(I) Różnice w mikrostrukturze

Praca na gorąco: Dynamiczna rekrystalizacja zachodzi w wysokich temperaturach, tworząc jednolite, równoosiowe ziarna, eliminując utwardzanie przez zgniot i poprawiając izotropię.

Praca na zimno: Nie zachodzi rekrystalizacja dynamiczna z akumulacją gęstości dyslokacji; ziarna są wydłużone i rafinowane, a niektóre mogą tworzyć ziarna w skali nano i preferowaną teksturę orientacji, poprawiając w ten sposób wytrzymałość.

 

(II) Różnice we właściwościach makroskopowych

Właściwości mechaniczne: Obróbka na gorąco zapewnia doskonałe, kompleksowe właściwości ze zrównoważoną kombinacją wytrzymałości, plastyczności i wytrzymałości, odpowiednie dla złożonych scenariuszy naprężeń; Obróbka na zimno poprawia wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie, jednocześnie zmniejszając plastyczność, co jest odpowiednie w scenariuszach o wysokiej-wysokiej-precyzji i pojedynczych-naprężeniach.

 

Jakość powierzchni: Powierzchnia po obróbce na gorąco posiada warstwę tlenków i dużą chropowatość, wymagającą późniejszej obróbki; powierzchnia po obróbce na zimno jest wolna od warstwy tlenków i charakteryzuje się niską chropowatością oraz gładkim wykończeniem, bez konieczności skomplikowanej późniejszej obróbki.

 

Dokładność wymiarowa: Na obróbkę na gorąco wpływa rozszerzalność i kurczliwość cieplna, co skutkuje niską dokładnością i dużą tolerancją; obróbka na zimno charakteryzuje się stabilną temperaturą, dużą dokładnością i małą tolerancją, odpowiednią do produkcji części precyzyjnych.

 

 

1. Zastosowania obróbki na gorąco

Lotnictwo: konstrukcje skrzydeł,-tarcze turbin silników lotniczych, łopatki itp. Złożone formowanie uzyskuje się poprzez kucie na gorąco/kucie izotermiczne, aby zapewnić jednolitą mikrostrukturę oraz wysoką wytrzymałość i udarność.

 

Inżynieria morska: Śmigła, elementy ze stopów tytanu do platform wiertniczych, które poprawiają wytrzymałość i odporność na korozję w celu dostosowania do środowiska morskiego.

 

Przygotowanie kęsów bazowych: Wlewki ze stopu tytanu są przetwarzane na płyty, pręty i rury poprzez kucie na gorąco i walcowanie na gorąco w celu uzyskania kęsów do późniejszej obróbki.

 

2. Zastosowania obróbki na zimno

Przemysł medyczny: Sztuczne stawy, implanty ortopedyczne itp. Walcowanie na zimno/obróbka obrotowa na zimno zapewnia dokładność, wykończenie powierzchni i wytrzymałość, aby spełnić wymagania biokompatybilności.

 

Precyzyjne instrumenty: Precyzyjne koła zębate, obudowy czujników itp. zapewniające wysoką-precyzyjność formowania i stabilność dopasowania.

 

Sprzęt-z najwyższej półki: Precyzyjne komponenty do nowego sprzętu energetycznego i inteligentnego, poprawiające wytrzymałość i odporność na zużycie oraz wydłużające żywotność.

 

3. Gorące-przetwarzanie synergiczne na zimno

W produkcji stopy tytanu są zwykle przetwarzane przez obróbkę na gorąco w celu formowania i obróbkę na zimno w celu poprawy właściwości. Biorąc za przykład płyty ze stopu tytanu Gr5:

 

• Walcowanie na gorąco w wysokiej temperaturze w celu uszlachetnienia-wad odlewu

 

• Walcowanie na zimno w celu zmniejszenia grubości, z wyżarzaniem pośrednim w celu wyeliminowania utwardzania przez zgniot

 

• Końcowe wyżarzanie próżniowe w celu odprężenia

 

W ten sposób powstają płytki o-precyzyjnej-wydajności, które spełniają surowe wymagania zastosowań lotniczych i medycznych.

 

Grupa Ruihang produkuje głównie produkty z tytanu i stopów tytanu.Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt na adres e-mail: Sam.Rui@bjrh-titanium.com