Technologia walcowania i procesy płyt tytanowych Gr5

Jako jeden z najczęściej stosowanych stopów tytanu, dojrzałośćPłytka tytanowa gr5Technologia i procesy walcowania bezpośrednio determinują jakość produktu i wydajność aplikacji.

 

 

„Gr” to krótka forma „Grade”, reprezentująca gatunek tytanu i stopów tytanu według międzynarodowego standardu. Stopy tytanu Gr5 zawierają tytan (Ti), 6% aluminium (Al) i 4% wanadu (V). Są znane jako stop tytanu Ti-6Al-4V.

 

Główną zaletą płytek tytanowych Gr5 jest „idealna równowaga między wytrzymałością a wytrzymałością” w porównaniu z czystym tytanem i innymi gatunkami stopów tytanu. Doskonała odporność na korozję i lekkość konstrukcyjna stopów tytanu sprawiają, że jest to preferowany materiał do produkcji konstrukcji płatowca i elementów silników w przemyśle lotniczym, a także sztucznych stawów i implantów ortopedycznych w wyrobach medycznych.

 

 

 

Tytan i stopy tytanu

 

 

 

Proces produkcji płyt tytanowych

 

 

1.Wybór surowców

W pierwszej kolejności należy wybrać wlewki Ti-6Al-4V spełniające normy składu. Wlewki są kute w płyty o jednakowej grubości poprzez procesy kucia mające na celu wyeliminowanie defektów wewnętrznych, takich jak porowatość i segregacja oraz rozdrobnienie ziaren. Płytki poddawane są obróbce powierzchniowej, podczas której z powierzchni usuwane są zgorzeliny tlenkowe, pęknięcia i plamy olejowe poprzez mechaniczne szlifowanie lub trawienie chemiczne.

 

2. Ogrzewanie w określonej temperaturze

Stop tytanu Gr5 ma wąski zakres temperatur pracy na gorąco. Płyty są zwykle podgrzewane do obszaru -fazowego (około 995 stopni -1050 stopni) lub + obszaru dwufazowego (około 800 stopni -950 stopni). Konkretna temperatura jest dostosowywana w zależności od przejścia walcowania, grubości blachy i wymagań eksploatacyjnych.

 

3. Walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno

Walcowanie na gorąco polega na zmniejszaniu grubości blachy i udoskonalaniu struktury ziaren. Podczas walcowania na gorąco należy kontrolować prędkość walcowania, wielkość rozdrobnienia i temperaturę walcowania. Walcowanie na zimno służy do dalszej poprawy dokładności wymiarowej płyty, jakości powierzchni i wytrzymałości. Utwardzanie przez zgniot następuje podczas walcowania na zimno, dlatego w razie potrzeby należy zastosować wyżarzanie pośrednie, aby wyeliminować naprężenia wewnętrzne i przywrócić plastyczność. Stopień redukcji, prędkość walcowania i dokładność szczeliny walca podczas walcowania na zimno muszą być precyzyjnie kontrolowane, aby mieć pewność, że odchylenie grubości blachy mieści się w granicach ±0,05 mm, a płaskość spełnia-najwyższe wymagania aplikacji.

 

Walcowanie na gorąco płyt tytanowych Gr5

 

4.Obróbka cieplna

Można zastosować różne procesy obróbki cieplnej, takie jak wyżarzanie i starzenie w roztworze. Na przykład w płytach tytanowych Gr5 stosowanych w elementach konstrukcyjnych przemysłu lotniczego i kosmicznego zwykle stosuje się proces „-hartowania + starzenia obszaru fazowego” w celu poprawy wytrzymałości materiału poprzez uszlachetnienie wytrąconych faz. W płytach stosowanych w urządzeniach medycznych najczęściej stosuje się proces „wyżarzania rekrystalizacyjnego”, aby zwiększyć wytrzymałość i odporność na korozję, zapewniając jednocześnie określony poziom wytrzymałości.

 

5. Proces wykańczania

Proces wykańczania obejmuje poziomowanie, ścinanie i polerowanie powierzchni. Poziomowanie eliminuje deformację wypaczenia płyty, precyzyjne cięcie pozwala uzyskać gotowe produkty spełniające wymagania wymiarowe, a polerowanie powierzchni dodatkowo poprawia wykończenie powierzchni płyty. Proces kontroli odnosi się do analizy składu chemicznego, testów mechanicznych, wykrywania metalograficznego, pomiaru dokładności wymiarowej i wykrywania powierzchni. Wszystkie wskaźniki muszą być zgodne z odpowiednimi normami, takimi jak ASTM B265, ASTM F136 i ASTM F67. Niezakwalifikowane produkty należy przerobić lub złomować.

 

Płyty tytanowe ASTM B265 Gr5 w magazynie

 

 

1. IinteligentnyTtemperatura Ckontrola

Prawo przemian mikrostrukturalnych stopu tytanu Gr5 w różnych zakresach temperatur jest złożone. Podczas walcowania termometr na podczerwień-monitoruje temperaturę powierzchni płyty w czasie rzeczywistym. W połączeniu z inteligentnym systemem kontroli temperatury pieca grzewczego, wahania temperatury każdego przejścia walcowniczego są kontrolowane w zakresie ± 5 stopni, co pozwala uniknąć nierównej wielkości ziaren spowodowanej wahaniami temperatury.

 

2. Inteligentne algorytmy i wykrywanie płaskości online

Obecnie instalując na walcarce czujniki ciśnienia, czujniki przemieszczenia i laserowe mierniki grubości, tworzony jest-system sterowania z zamkniętą pętlą, który zbiera w czasie rzeczywistym-dane takie jak ciśnienie, szczelina walca i grubość blachy podczas walcowania. Inteligentne algorytmy automatycznie dostosowują wielkość szczeliny walca i prędkość walcowania, umożliwiając stabilną kontrolę tolerancji grubości blachy w zakresie 0,03 mm. Sprzęt do wykrywania płaskości online służy do szybkiego wykrywania defektów wypaczeń płyty i przekazywania ich z powrotem do procesu poziomowania, zapewniając, że błąd płaskości gotowej płyty nie przekracza 0,2 mm/m.

3. Technologia „Pełna-ochrona procesu + udoskonalona obróbka powierzchni”.

Podczas nagrzewania i walcowania na gorąco stosuje się całkowicie uszczelnione urządzenie zabezpieczające przed gazem obojętnym, aby zapobiec utlenianiu płyty. Podczas walcowania na zimno do smarowania i chłodzenia stosuje się specjalny olej do walcowania, aby zmniejszyć tarcie i zadrapania pomiędzy walcem a powierzchnią blachy.

 

 

Technologia walcowania kompozytów synchronicznie walcuje płyty tytanowe Gr5 z materiałami takimi jak stal nierdzewna i stop aluminium, aby przygotować płyty kompozytowe o zaletach różnych materiałów, rozszerzając ich scenariusze zastosowań w inżynierii morskiej, sprzęcie chemicznym i innych dziedzinach. „Technologia cyfrowych bliźniaków” i „optymalizacja sztucznej inteligencji” umożliwią pełną-inteligencję procesu walcowania. „Energooszczędna-technologia walcowania” i „przyjazne dla środowiska procesy obróbki” będą stopniowo zastępować tradycyjne,-energochłonne-procesy o wysokim-zanieczyszczeniu. „Technologia precyzyjnej regulacji wydajności” spełni spersonalizowane potrzeby różnych dziedzin.

 

Ruihang, specjalizująca się w produkcji prętów okrągłych z tytanu, chętnie odpowie na Twoje zapytania pod adresem:Sam.Rui@bjrh-titanium.com