Znanje - Sanxin

Titanijeve legure se široko koriste u zrakoplovstvu, medicini, brodskom inženjerstvu i drugim područjima zbog svoje izvrsne čvrstoće, otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti. Međutim, proces oblikovanja titanijevih legura je složen i odgovarajuću metodu oblikovanja potrebno je odabrati prema obliku, veličini i zahtjevima za performanse dijelova.

Ovaj članak će detaljno predstaviti sedam glavnih procesa oblikovanja titanovih legura, uključujući oblikovanje savijanjem, oblikovanje štancanjem, oblikovanje predenjem, injekcijsko prešanje, vruće izostatsko prešanje, višetočkovno oblikovanje bez kalupa i tehnologiju izvlačenja, te analizirati njihove procesne karakteristike i područja primjene.

1. Savijanje Forming

Sadržaj: Kontrola oblika postiže se kombinacijom plastične deformacije i elastičnog oporavka. Količina elastičnosti mora se kompenzirati (rezervirajte marginu od 2° na 5°). Minimalni radijus savijanja obično je tri puta veći od promjera cijevi za hladno savijanje ili dva puta veći od promjera cijevi za toplo savijanje. Temperatura toplog savijanja kontrolira se na 177 do 427°C.℃, a zaštita inertnim plinom koristi se za sprječavanje oksidacije.

Područja primjene: Tlačne školjke dubokomorskih detektora, cjevovodi kemijske opreme.

Karakteristike: Nakon hladnog savijanja potrebno je žarenje za ublažavanje naprezanja. Kut povratnog elastičnog efekta toplog savijanja može se kontrolirati unutar 1°, a debljina površinskog oksidnog sloja je manja od 0.1 mm.

2. Oblikovanje štancanjem

Sadržaj: Podijeljeno je na hladno žigosanje (debljina stijenke < 2 mm) i vruće žigosanje (deformacija > 50%). Složeni oblici postižu se kontrolom temperature. Za vruće žigosanje, blank se zagrijava na 600 - 800℃ prvo, a kalup se prethodno zagrijava na 150 - 200℃ kako bi se smanjio stres uzrokovan temperaturnom razlikom.

Područja primjene: Obloge krila zrakoplova, glave kemijske opreme.

Karakteristike: Hladno utiskivanje zahtijeva završno žarenje kako bi se uklonilo naprezanje. Vruće utiskivanje na visokim temperaturama može postići pojedinačnu deformaciju od 60%, s hrapavošću površine Ra < 0.8μm.

3. Oblikovanje vrtnjom

Sadržaj: Primjenom pritiska na rotirajući obrađeni komad alatima za predenje, formiraju se šuplji rotacijski dijelovi. Dijeli se na obično predenje (konstantna debljina stijenke) i strojno predenje (promjenjiva debljina stijenke), s brzinom pomaka kotača za predenje i brzinom rotacije trna kao osnovnim parametrima.

Područja primjene: Dna spremnika goriva za zrakoplovne rakete, mlaznice zrakoplovnih motora.

Karakteristike: Stopa iskorištenosti materijala prelazi 90%, a tolerancija tankostijenih dijelova od legure titana može se kontrolirati unutar 0.03 do 0.05 mm.

4. Injektiranje

Sadržaj: Nakon miješanja praha titanijeve legure s vezivom, provodi se injekcijsko prešanje. Nakon uklanjanja veziva i sinteriranja dobivaju se precizni dijelovi. Potrebno je kontrolirati raspodjelu veličine čestica praha i sadržaj kisika.

Područja primjene: Zubni implantati, kirurški instrumenti.

Karakteristike: Izvrsna biokompatibilnost, pogodno za male i složene strukturne dijelove te visoka dimenzijska točnost. ​​​​​​​

5. Vruće izostatsko prešanje

Sadržaj: Ovaj proces uključuje podvrgavanje prahova ili gredica titanijeve legure potpunom zgušnjavanju pod visokom temperaturom i tlakom, pri čemu tlak doseže preko 100 MPa, a temperatura se kreće od 900 do 1200°C.

Područja primjene: Visokotemperaturne komponente zrakoplovnih motora, oprema za nuklearnu energiju.

Karakteristike: Uklanja unutarnju poroznost, poboljšava mehanička svojstva materijala i pogodan je za komponente s visokim zahtjevima pouzdanosti.

6. Višetočkovno oblikovanje bez kalupa

Sadržaj: Lokalna plastična deformacija titanovih ploča postiže se pomoću višetočkovnih matrica za postizanje oblikovanja zakrivljenih površina velikih razmjera. Pomak u svakoj točki treba kontrolirati kako bi se koordinirala deformacija.

Područja primjene: Obojke brodova otporne na tlak, vanjske ljuske svemirskih letjelica.

Karakteristike: Nema potrebe za tradicionalnim alatima za izradu kalupa, pogodno za pojedinačnu ili maloserijsku proizvodnju i smanjuje troškove proizvodnje.

7. Tehnologija rastezljivog oblikovanja

Sadržaj: Primjenom aksijalne vlačne sile i bočnog pritiska na titanske ploče postiže se oblikovanje dvostruke zakrivljenosti. Omjer vlačne sile i sile držača blanka potrebno je kontrolirati kako bi se spriječilo pucanje.

Područja primjene: Obloge svemirskih letjelica, karoserijske ploče automobila.

Karakteristike: Visoka točnost oblikovanja, dobra kvaliteta površine, pogodno za dijelove složenog oblika s visokom zakrivljenošću.

 

S kontinuiranim širenjem primjene titanovih legura, njihovi procesi oblikovanja neprestano se inoviraju i razvijaju. U budućnosti, s kontinuiranom pojavom novih materijala i novih procesa, tehnologije oblikovanja titanovih legura postat će učinkovitije, preciznije i ekološki prihvatljivije, pružajući snažnu podršku razvoju vrhunske proizvodnje.