Koje su metode kovanja titanijuma
Titanijum i njegove legure drže ključni položaj u zrakoplovnom, energetici i medicinskim poljima zbog visoke specifične snage, otpornosti na koroziju i biokompatibilnost. Međutim, visoke hemijske aktivnosti titanijuma, niska toplotna provodljivost i visoka otpornost na deformaciju zahtijevaju njegov postupak kovanja da bi prevazišao ograničenja tradicionalne obrade metala.
Besplatno kovanje: fleksibilno rješenje za osnovnu proizvodnju grenija
Slobodno kovanje, koje koristi čeking ili štampu da se slobodno deformira granica između gornjih i donjih navija, najosnovniji je proces u proizvodnji titana. Njegove osnovne karakteristike su jednostavna alata i oprema, visoka svestranost i niska cijena, čineći ga pogodnim za jednodijelnu ili malu seriju. Slobodno kovanje može eliminirati oštećenja livenja i poboljšati mehanička svojstva, ali njegovo oslanjanje na ručno radno vrijeme rezultira niskim preciznošću kovanja, velikim dodacima za obradu i poteškoće u formiranju složenih struktura. Stoga se prvenstveno koristi u procesu proizvodnje gredica za velike otkove, poput kovanja gredica u stepenice ili jednostavne oblike poput okruglog ili pravokutnog oblika, postavljajući temelj za naknadnu doradu.
Die Forging: "glavna staza" preciznog formiranja
Die Forging ograničava protok metala zatvarajući umrijenje, značajno poboljšavajući dimenzionalnu tačnost i kvalitet površine oktima. To je osnovni proces za masovnu proizvodnju titanijuma. Na osnovu dimne strukture, kovanje umire može se podijeliti u sljedeće tri kategorije:
Otvoreno kovanje dim (Flash Die Forging):Die je opremljen flash žljebovima. Metal u početku ispunjava matrinu šupljinu, a višak propada u bljeskalice, formirajući poprečni bljesak. Kao što su bljeskali i temperaturni kapi, otpornost na protok metala povećava se, prisiljavajući više materijala u matičnu šupljinu. Ovaj postupak je pogodan za masovnu proizvodnju složenih oprašta, ali zahtijeva naknadno uklanjanje bljeskalice, što rezultira niskom iskorištavanjem materijala.
Zatvoreno kovanje u obliku dim (bez bljeskalice):Die je zapečaćen na sve strane, a metal se izbacuje samo kroz uzdužne bljeskalice. Upotreba materijala može dostići preko 90%. Zatvorena kovanje je potrebno stroga čvrstoća i kontrolu temperature i temperature, ali može postići visoku preciznost (toleranciju ± 0,2 mm) i nisku površinsku hrapavost (RA manja od 1,6 μm), čineći ga za proizvodnju praštaka sa visokim preciznim zahtjevima.
Ekstruzija kovanje umire:Kombiniranjem karakteristika ekstruzije i kovanja matrice, šuplje ili čvrste otkaze proizvedene su kroz ekstruziju naprijed ili obrnuto. Izruzirani kovanje matrica može precizirati žito i povećati gustoću materijala, ali zahtijeva veliku investiciju opreme i složen proces.
Formiranje specijaliteta: tehnološki alat za probijanje složenih konstrukcija
Za duboke šupljine, tanke zidove ili posebne oblikovane strukture koje su teško postići s tradicionalnom kovanjem matrice, tehnologija za kovanje specijaliteta koristi višestruko punjenje ili izotermna kontrola za probijanje granica deformacije od legura od titanijumskih legura:
Formiranje višestrukog umirućeg:Na višesmjernoj mašini za kovanje umiru, kombinirana vertikalna i horizontalna opterećenja prisiljava metal da teče prema van središta matične šupljine, postižući jedinstveni korak složenih struktura. Ovaj proces može formirati duboke šupljine sa omjerima rebara većim od ili jednakim od 10: 1, izbjegavajući oštećenja zavarivanja uzrokovane korakom kovanjem.
Kovanje izotermnog dimnjaka:Die se zagrijava na istu temperaturu kao i Billet (obično 30-50 stepen ispod -transformacijske temperature) i kominiranje je završeno u stalnim temperaturnim uvjetima. Izotermalna kovanje umire smanjuje otpor deformacije i pogodan je za proizvodnju visoko preciznosti, tankog zida (debljina zida manja ili jednaka 2 mm). Međutim, zahtijeva visoko precizni sustav za kontrolu temperature (temperaturna fluktuacija manja ili jednaka ± 3 stupnju) i materijala za dim za topline.
Kovanje segmentarnog die:Za izuzetno velike otkove (poput raketnih mlaznica s promjerom većem od ili jednakom 3m), segmentirani kovanje maraka ili kovanje ploče za podlogu za smanjenje zahtjeva za tonarenje opreme. Kovanje segmentarnog matrica može proizvesti izuzetno velike otkove na srednjim hidrauličkim prešem, ali zahtijeva optimizirani dizajn sučelja segmenta kako bi se izbjegla koncentracija stresa.
Inovativni procesi: granice u optimizaciji performansi
Kako se povećavaju zahtjevi za učinkom za alumije titana, inovativni procesi se neprestano pojavljuju:
Beta kovanje:Kovanje iznad beta transformacije može poboljšati otpornost na puzanje i tko seta loma od loma, ali potrebna je stroga kontrola temperature da bi se izbjegla beta vernost.
Superplastična kovanje:Superplastični tretman stvara finu, izjednačena zrna u materijalu, u kombinaciji s izotermnim kovanjem za postizanje velikih deformacija (izduženje može dostići 300% -500%), čineći ga za proizvodnju za izradu praštaka sa izuzetno složenim oblicima.
Višesmjerni ciklus kovanja:Kroz više ciklusa kovanja optimizira se distribucija deformacije, poboljšana je jednolikost mikrostrukture, a deformacija po ciklusu se kontrolira između 50% i 80%, što rezultira usavršavanjem zrna i uklanjanja oštećenja lijevanja.
Odabir procesa kovanja za titanijumske prakse zahtijeva sveobuhvatno razmatranje dijela strukture, zahtjeva za uspješnost, troškove proizvodnje i raspoloživosti opreme. Od fleksibilnog gredica za precizno oblikovanje formiranja specijaliziranog ockiranja umiru, na optimizaciju inovativnih procesa izvedbe, svaka tehnologija nosi ključni proboj u transformaciji legura titana iz "Teško-strojnih materijala" do "visokih strukturalnih komponenti".
