شکل دهی آهنگرهای آلیاژ تیتانیوم

در زمینه تولید-بالا،آهنگری آلیاژ تیتانیومبه دلیل مزایای وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر دمای بالا، به مواد کلیدی برای شرایط کاری شدید مانند هوافضا، اکتشافات{0} اعماق دریا، و کاشت پزشکی تبدیل شده‌اند. از ارابه‌های فرود هواپیما و دیسک‌های موتور گرفته تا اجزای کشتی و اتصالات مصنوعی، شکل‌گیری آن‌ها به کنترل دقیق نیرو و گرما بستگی دارد، که یک فرآیند ساخت دقیق است که عملکرد نهایی را تحت محدودیت‌های سخت دنبال می‌کند.

 

 

 

شکل گیری آهنگری های آلیاژ تیتانیوم با درک دقیق خواص مواد شروع می شود. آلیاژ تیتانیوم از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر است و تمایل به واکنش با اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن موجود در هوا در دمای بالا دارد و لایه های شکننده و سختی را تشکیل می دهد که منجر به ایجاد ترک می شود. رسانایی حرارتی ضعیفی دارد که به راحتی باعث تغییر شکل ناهموار در هنگام گرم شدن می شود. دارای مقاومت در برابر تغییر شکل بالا و محدوده پلاستیکی باریک است. دمای نامناسب منجر به ترک خوردگی یا دانه های درشت می شود و خواص مکانیکی را مختل می کند. علاوه بر این، ویسکوزیته بالا و سیالیت ضعیفی دارد و روانکاری ضعیف ممکن است باعث چسبندگی و پارگی قالب شود.

 

بنابراین، شکل‌دهی آن، آهنگری ساده نیست، بلکه یک کنترل کامل-فرایند است. تنها با درک کامل خواص مواد می توان فرآیندهای معقولی را برای تضمین کیفیت محصول فرموله کرد.

 

 

مرحله اولیه در شکل گیری، انتخاب مواد و{0}}پیش درمان است. آلیاژهای تیتانیوم به دو دسته و + دسته بندی می شوند که در میان آنها آلیاژ تیتانیوم + به دلیل عملکرد جامع عالی به طور گسترده استفاده می شود. ترکیب گریدهای معمولی مانند Ti-6Al-4V مستقیماً خواص آهنگری را تعیین می کند.

 

مواد اولیه باید به شدت کنترل شود. تیتانیوم اسفنجی به طور متناسب با عناصر آلیاژی مخلوط می شود، سپس با ذوب مجدد خلاء چندگانه خالص می شود تا ناخالصی های هیدروژن و اکسیژن حذف شود و از ترکیب یکنواخت و از بین بردن عیوب مانند منافذ و تخلخل اطمینان حاصل شود. قسمت خالی بیشتر در معرض بازپخت همگن سازی قرار می گیرد تا دانه ها تصفیه شود و پایه ای محکم برای آهنگری بعدی ایجاد می شود.

 

 

کلید شکل گیری در کنترل دما و نیرو نهفته است. تعادل دقیق بین گرما و نیرو، هسته آهنگری آلیاژ تیتانیوم است. برای ویژگی های آلیاژ تیتانیوم، فرآیندهای آهنگری رایج همه بر اساس اصول اصلی "کنترل دقیق دما و تنش یکنواخت" است:

 

آهنگری رایگان: برای قطعات بزرگ و ساده، برهم زدن و کشیدن مکرر دانه ها را تصفیه و ساختار را متراکم می کند.

قالب داغ آهنگری: پیش گرم کردن قالب گرما را حفظ می کند، مناسب برای قطعات پیچیده با دقت ابعادی بالاتر.

آهنگری ایزوترمال: شکل‌گیری آهسته در دمای بالا{0} با تنش کم، که عمدتاً برای قطعات با دقت بالا استفاده می‌شود.

فرآیندهای پیشرفته: آهنگری همدما، آهنگری قالب چند جهته و موارد دیگر شکل‌دهی نزدیک به-شبکه-را ممکن می‌کنند و استفاده از مواد را بهبود می‌بخشند.

 

دمای آهنگری به طور کلی در 800-1100 درجه کنترل می شود. گریدهای مختلف به محدوده دمایی منطبق نیاز دارند و گرمایش در خلاء یا اتمسفر بی اثر برای جلوگیری از اکسیداسیون و شکنندگی انجام می شود. برای جلوگیری از کاهش انعطاف پذیری ناشی از خنک شدن سطح، قسمت خالی گرم شده باید به سرعت منتقل و به موقع آهنگری شود. روان کننده های خاصی مانند روان کننده های شیشه برای کاهش اصطکاک، جلوگیری از چسبندگی و پارگی قالب و تضمین کیفیت شکل دهی استفاده می شود.

 

 

مرحله نهایی در شکل گیری تکمیل و بازرسی است. آلیاژهای تیتانیوم پس از آهنگری باید تحت عملیات حرارتی، تکمیل و بازرسی دقیق قرار گیرند تا به محصولات واجد شرایط تبدیل شوند.

 

عملیات حرارتی شامل بازپخت، درمان محلول و پیری ریزساختار و خواص را بهینه می کند، تنش باقیمانده را کاهش می دهد و استحکام، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. فرآیندهای تکمیلی مانند سنگ زنی و پرداخت انحرافات ابعادی را اصلاح می کند، لایه های اکسید را حذف می کند و دقت و کیفیت سطح را تضمین می کند.

 

بازرسی کیفیت در کل فرآیند به عنوان آخرین خط دفاع انجام می شود. آزمایش‌های غیرمخرب مانند آزمایش اولتراسونیک و سی‌تی اسکن، نقص‌های داخلی را تشخیص می‌دهند. آزمایش‌های خواص مکانیکی استحکام، ازدیاد طول و سایر شاخص‌ها را تأیید می‌کنند-برای مثال، استحکام کششی آهنگری Ti-6Al-4V معمولاً 800-1200MPa است. همه شاخص ها باید استانداردهای صنعتی را رعایت کنند تا ثبات دسته ای پایدار تضمین شود.

 

 

گروه Ruihang عمدتاً محصولات تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم را با زنجیره کامل صنعت، از جمله ذوب، آهنگری، صاف کردن، نورد، پردازش سطح، فرآیند آزمایش تولید می کند. ما یک شرکت فناوری و نوآوری هستیم که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را در یک سیستم یکپارچه ادغام می کند.Sam.Rui@bjrh-titanium.com.