Tehnologija metalurške obrade i čišćenje kovanja od legure titanijuma

Uz kontinuirani napredak nauke i tehnologije, zahtjevi za svojstvima materijala su sve veći i veći. Titanijumske legure su postepeno postale žarište istraživanja zbog svojih vrhunskih svojstava. Kovanje od legure titana važan je proces oblikovanja metala. Međutim, otkovci od legure titanijuma su skloni defektima kao što su inkluzije i kamenac tokom procesa proizvodnje, koji utiču na performanse otkovaka.

Mnoge metode kovanja i obrade materijala se također stalno prate. Proizvodi iskovani od titanijumskih legura naširoko se koriste na tržištu. Tehnologija obrade kovanja postaje sve zrelija. Metalurgija kovanja od legure titana je relativno česta. Naučimo o kovanju od legure titanijuma. metalurške tehnologije obrade i čišćenja.

⑴. Tehnologija brze izrade prototipa direktnog laserskog sinteriranja metala

Tehnologija brzog prototipa direktnog laserskog sinterovanja metala sveobuhvatno koristi naprednu lasersku tehnologiju, tehnologiju praha i tehnologiju kompjuterske kontrole za postizanje direktne obrade i formiranja gotovo gustih metalnih dijelova. Prvo se koristi kompjuterski sistem za projektovanje (CAD) za konstruisanje trodimenzionalnog modela dela ciljnog proizvoda, a zatim se digitalni model razlaže u niz dvodimenzionalnih struktura sloja. Kompjuter kontroliše kretanje laserskog snopa, a sistem za popločavanje prahom se kreće sinhrono da položi prah legure. , nakon sinterovanja jednog sloja finog praha, sistem ponovo počinje da sinteruje novi sloj i konačno formira trodimenzionalni entitet proizvoda nakon sinterovanja sloj po sloj.

⑵. Tehnologija selektivnog oblaganja elektronskim snopom

Tehnologija selektivnog oblaganja elektronskim snopom je proizvodna tehnologija koja koristi visokoenergetske elektronske zrake za bombardiranje prethodno pomiješanog praha titanijuma i sinterovanje sloj po sloj. Metalni prah titanijuma će se istopiti i sinterovati u sloj pod bombardovanjem elektronskog snopa i povezati se sa donjim slojem koji je ohlađen i formiran. Švedska kompanija Arcam koristila je ovu tehnologiju za razvoj sistema EBM S12. Dio opreme sa izvorom elektronskog zraka zagrijava gornju nit do iznad 2500 stupnjeva kako bi se oslobodili elektroni. Oni se ubrzavaju pomoću anode i prolaze kroz zavojnicu za fokusiranje kako bi se formirao elektronski snop bombardiranja prema dolje. Skretanje elektronskog snopa može se kontrolirati magnetskim poljem. , energija elektronskog snopa je kontrolirana strujom, a generirana snaga može doseći 4kW. Tokom obrade, distributer praha raznosi sloj praha na radnu ravninu u vakuum komori, a zatim radna stanica pretvara trodimenzionalni modelski fajl radnog komada u komponente.

Podaci o profilu sloja i prenose se u kontrolni sistem. Na osnovu podataka o pročitanim profilima, kontrolni sistem pokreće elektronski snop da izvrši selektivno sinterovanje u skladu sa specifičnom putanjom skeniranja. Metalni prah titanijuma se sinteruje i akumulira sloj po sloj pod bombardovanjem snopa elektrona sve dok se gornji sloj celog dela ne sinteruje. Forma praha u nesinterovanom području se ne mijenja, a nakon čišćenja mogu se dobiti potrebni trodimenzionalni dijelovi od legure titana. Ovaj sistem se uglavnom koristi u proizvodnji komponenti od legure titanijuma u oblastima avijacije, vazduhoplovstva, automobila i medicinskih implantata. Sinterovana legura titana Ti-6AI-4V ima dobru metalografsku strukturu i odlična mehanička svojstva. Prijavljena granica tečenja je 910~940MPa, vlačna čvrstoća je 950~990MPa, tvrdoća po Rockwellu je 30~35HRC, a modul elastičnosti je 120GPa. Međutim, u praktičnim primjenama i dalje postoje problemi kao što je proizvodna veličina samo ograničena (maksimalna proizvodna veličina je samo 250x250x200mm), a sirovina titanijum u prahu mora biti posebno isporučena.

⑴ Analiza defekta otkovaka od legure titanijuma

Tokom procesa kovanja otkovaka od legure titanijuma, zbog prisustva inkluzija kao što su gasovi i oksidi u metalu, lako je izazvati defekte kao što su pukotine, pore i labavost u otkovcima, što ozbiljno utiče na performanse otkovaka. Stoga je čišćenje otkovaka ključni korak u poboljšanju kvaliteta otkovaka.

⑵Klasifikacija procesa čišćenja kovanja od legure titanijuma

Trenutno, procesi čišćenja kovanja od legure titana uglavnom uključuju mehaničko čišćenje, hemijsko čišćenje i elektrolitičko čišćenje. Mehaničko čišćenje uglavnom uključuje čišćenje pjeskarenjem, čišćenje poliranjem, itd.; hemijsko čišćenje uglavnom uključuje kiseljenje, alkalno čišćenje, itd.; elektrolitičko čišćenje uglavnom uključuje elektrohemijsko uklanjanje kamenca, elektrolitičko poliranje itd.

⑴Efekat čišćenja nije idealan

Zbog karakteristika legure titanijuma, njen površinski oksidni film je teško ukloniti i sklon je vodikovom krtošću. Osim toga, dio procesa čišćenja može lako dovesti do povećanja hrapavosti površine titanijumskih legura, što utiče na performanse otkovaka pri zamoru.

⑵ Proces čišćenja uzrokuje ozbiljno zagađenje okoliša

Neki procesi čišćenja zahtevaju upotrebu hemijskih reagensa kao što su kiseline i alkalije, koji mogu lako izazvati zagađenje životne sredine tokom upotrebe.

⑶ Proces je složen i visoka cijena

Proces čišćenja kovanja od legure titana je složen i zahtijeva više procesa, a neki procesi zahtijevaju upotrebu posebne opreme, što rezultira većim troškovima.

Tehnologija metalurške obrade i čišćenje otkovaka od legure titanijuma su od velikog značaja za poboljšanje performansi otkovaka. S obzirom na trenutne probleme u procesu čišćenja kovanja od legure titanijuma, budući pravci razvoja uglavnom uključuju zelene i ekološki prihvatljive, visokoefikasne i jeftine i visoke performanse. Kroz kontinuiranu optimizaciju i poboljšanje procesa čišćenja, pružit će snažnu podršku za široku primjenu otkovaka od titanijumskih legura u avijaciji, vazduhoplovstvu, medicini i drugim oblastima.