Гореща обработка и студена обработка на титанови сплави

Гореща обработка и студена обработка, като два основни метода за формованетитанови сплави, показват ясно различни характеристики на процеса, предимства в производителността и сценарии на приложение, базирани на различни температурни механизми и принципи на деформация.

 

 

Основната разлика между горещата и студената обработка е температурата на обработка спрямо температурата на прекристализация. Той пряко определя микроструктурата и свойствата на материала.

 

Гореща работа: Извършва се над температурата на рекристализация, елиминира втвърдяването при работа чрез динамична рекристализация и позволява лесно формоване.

 

Студена работа: Провежда се при стайна температура или под температурата на рекристализация, тя се деформира чрез дислокационно приплъзване с очевидно работно втвърдяване и без значителна динамична рекристализация.

 

 

(I) Гореща работа

За реализиране на формоването на-заготовки с големи размери, елиминиране на-отлети дефекти, оптимизиране на микроструктурата, намаляване на устойчивостта на деформация и подобряване на производствената ефективност.

 

Типични процеси и характеристики

Основни процеси: горещо коване, горещо валцуване и горещо екструдиране.

 

Основни контролни точки

Околна среда: Титановите сплави са склонни към окисление и водородна крехкост при високи температури. Изисква обработка в инертна или вакуумна среда.

Промяна на температурата: Контролирайте стриктно температурата на нагряване, времето на задържане и скоростта на охлаждане, за да избегнете едри зърна, недостатъчна пластичност или прекомерно вътрешно напрежение.

 

Технически затруднения

Координирано контролирайте "температурата, околната среда и деформацията" и решавайте проблемите с окисляването, водородната крехкост, натрупването на топлина и дефектите на частите.

 

(II) Студена работа

За прецизен контрол на точността на размерите, подобряване на здравината и оптимизиране на качеството на повърхността чрез закаляване при работа и адаптиране към прецизни части с малък-размер.

 

Типични процеси и характеристики

Студено валцуване: Усъвършенства дебелината на плочите с толеранс до ±0,05 mm и подобрява точността на размерите.

Студено рисуване: Произвежда високо{0}}прецизни жици и пръти от титаниева сплав чрез изтегляне през форми.

Студено ротационно щамповане: Отличава се с гладка повърхност и висока прецизност, подходяща за малки-партиди специално-оформени пръти и може да прецизира зърната за подобряване на здравината.

 

Основни контролни точки

Размер на деформация: Степента на деформация-при едно преминаване е по-малка от 15%, за да се предотврати счупването на материала.

Междинно отгряване: Изисква се отгряване при 650-700 градуса за 1-2 часа между многопроходната обработка, за да се елиминира напрежението и да се възстанови пластичността.

Повърхностна защита: Строго контролирайте повърхностното покритие на инструментите; високо{0}}прецизните продукти изискват последващо полиране, за да се избегнат драскотини.

 

Технически затруднения

Преодолейте пластичния спад, причинен от работното втвърдяване, за да предотвратите напукване; точно контролира размерното и остатъчното напрежение, особено за-титанови сплави с висока якост, за да балансира здравината и пластичността.

 

 

(I) Разлики в микроструктурата

Гореща работа: Динамичната рекристализация възниква при високи температури, образувайки равномерни равноосни зърна, елиминирайки работното втвърдяване и подобрявайки изотропията.

Студена работа: Не настъпва динамична рекристализация с натрупване на дислокационна плътност; зърната са удължени и рафинирани, а някои могат да образуват наномащабни зърна и текстура с предпочитана ориентация, като по този начин подобряват здравината.

 

(II) Разлики в макроскопските свойства

Механични свойства: Горещата обработка дава отлични цялостни свойства с балансирана комбинация от здравина, пластичност и издръжливост, подходящи за сложни сценарии на стрес; студената обработка подобрява здравината, твърдостта и устойчивостта на износване, като същевременно намалява пластичността, подходяща за сценарии с висока-якост, висока-прецизност и единични-натоварвания.

 

Качество на повърхността: Повърхността след гореща обработка има оксиден слой и висока грапавост, изискваща последваща обработка; повърхността след студена обработка е без оксиден слой и ниска грапавост с гладко покритие, без необходимост от сложна последваща обработка.

 

Точност на размерите: Горещата обработка се влияе от термично разширение и свиване, което води до ниска точност и голям толеранс; студената обработка се характеризира със стабилна температура, висока точност и малък толеранс, подходящ за производство на прецизни части.

 

 

1. Приложения на гореща работа

Космонавтика: Структури на крила, дискове на турбини на авио-двигатели, лопатки и др. Сложното формоване се постига чрез горещо коване/изотермично коване, за да се осигури равномерна микроструктура и висока якост и издръжливост.

 

Морско инженерство: Витла, компоненти от титанова сплав за офшорни платформи, които подобряват здравината и устойчивостта на корозия, за да се адаптират към морската среда.

 

Подготовка на основни заготовки: Слитъците от титанова сплав се правят на плочи, пръти и тръби чрез горещо коване и горещо валцуване, за да се осигурят заготовки за последваща обработка.

 

2. Приложения на студена работа

Медицинска индустрия: Изкуствени стави, ортопедични импланти и др. Студеното валцоване/студеното ротационно щамповане гарантира точност, повърхностно покритие и здравина, за да отговори на изискванията за биосъвместимост.

 

Прецизни инструменти: Прецизни зъбни колела, корпуси на сензори и т.н., постигащи висока-прецизност на формоване и стабилност на съответствието.

 

Обо-висок клас оборудване: Прецизни компоненти за ново енергийно и интелигентно оборудване, подобряващи здравината и устойчивостта на износване и удължаващи експлоатационния живот.

 

3. Гореща-студена синергична обработка

В производството титановите сплави обикновено се обработват чрез гореща обработка за формоване и студена обработка за подобряване на свойствата. Вземайки плочи от титанова сплав Gr5 като пример:

 

• Горещо валцуване при висока температура за усъвършенстване на-отливъчни дефекти

 

• Студено валцуване за намаляване на дебелината, с междинно отгряване за елиминиране на втвърдяването при работа

 

• Окончателно вакуумно отгряване за облекчаване на напрежението

 

Това произвежда високо{0}}прецизни, високо-производителни пластини, които отговарят на строгите изисквания за космически и медицински приложения.

 

Ruihang Group произвежда основно продукти от титан и титанови сплави.За повече подробности, моля свържете се с нас на имейл: Sam.Rui@bjrh-titanium.com