Titanijska legura: karakteristike, izazovi obrade i buduće aplikacije

Legura titana, materijal s visokom specifičnom čvrstoćom, izvrsnim mehaničkim svojstvima i otpornošću na koroziju, uvijek je bio idealan izbor za proizvodnju zrakoplova i motora. Međutim, njegova loša obradivost odavno je glavni faktor koji ograničava njegovu široku primjenu. Međutim, s kontinuiranim napredovanjem tehnologije obrade, polje primjene legure od titana značajno je prošireno i sada se široko koristi u proizvodnji više komponenti zrakoplovnih motora i strukturnih dijelova okvira. Zatim ćemo istražiti jedinstvene karakteristike legura od titana i njihovih srodnih svojstava obrade.

▲ Karakteristike legura titana i titana
Legure od titana i titana pokazuju mnoge izvrsne karakteristike, uključujući uglavnom:

Visoka čvrstoća i tvrdoća: Vučna čvrstoća legure od titana je čak 686-1176MPa, dok je njegova gustoća samo oko 60% čelika, tako da ima visoku specifičnu čvrstoću. Tvrdoća žarene legure od titana doseže HRC 32-38, pokazujući svoju tvrdoću.

Modul niskog elastičnog: elastični modul žarene legure od titana iznosi 1,078 × 10-1,176 × 10MPA, što je otprilike polovica od čelika i nehrđajućeg čelika. Ova značajka čini ga težim kada je podvrgnuta utjecaju.

Izvrsna performansi visoke i niske temperature: legura od titana može održavati izvrsna mehanička svojstva pri visokim temperaturama, njegov je toplinski otpor daleko bolji od one aluminijske legure, a njegov radni temperaturni raspon je širok. Radna temperatura nove legure titana otporne na toplinu može čak dostići 550-600 stupnjeva. U okruženju s niskim temperaturama, jačina legure od titana pojačana je uz održavanje dobre žilavosti, na primjer, i dalje može održavati izvrsnu žilavost na -253 stupnjeva.

Izvrsna otpornost na koroziju: Titanij može brzo formirati gusti film titanijevog oksida u zraku ispod 550 stupnjeva, što mu daje izvrsnu otpornost na koroziju u oksidirajućim medijima kao što su atmosfera, morska voda, dušična kiselina i sumporna kiselina i jaka alkalija.

▲ obrada performansi legura titana i titana
Pri obradi legura titana moraju se u potpunosti razmotriti njegove karakteristike i karakteristike tijekom rezanja. Preporučuje se korištenje karbidnih alata, kao što je volfram-kobaltni karbid, zbog svog niskog kemijskog afiniteta s legurom od titana, dobre toplinske vodljivosti i velike čvrstoće. Za povremeno rezanje pri malim brzinama može se odabrati ultra finozrnati karbid s udarnim otporom; Iako je čelik velike brzine s izvrsnim visokim temperaturama pogodan za formiranje i složene alate.

▲ postupak rezanja
Koristite manji kut grablje i veći kut stražnjeg dijela, koji može povećati duljinu kontakta između čipa i lica prednjeg alata, smanjujući na taj način trenje između radnog komada i lica stražnjeg alata. Savjet dio prihvaća prijelazni rub luka kako bi poboljšao snagu i spriječio izgaranje i sječenje u oštrim uglovima. Istodobno, ključno je držati oštricu oštrim kako bi se osiguralo glatko uklanjanje čipova i izbjegavalo sječenje uzrokovano zalijepljivim čipovima. Tijekom postupka rezanja treba odabrati nižu brzinu rezanja kako bi se spriječilo da temperatura rezanja bude previsoka. Stopa dovoda mora biti umjerena. Previše može uzrokovati sagorijevanje alata, dok premalo može uzrokovati brzo trošenje zbog oštrice koja radi u očvrsnom sloju. Dubina rezanja može se postaviti veća tako da vrh djeluje ispod očvrsnog sloja, što pomaže poboljšati trajnost alata. Osim toga, rashladno sredstvo treba u potpunosti koristiti za hlađenje tijekom obrade.

▲ mljevenje
Prilikom rezanja legure od titana, zbog velikog otpora rezanja, procesni sustav mora imati dovoljnu krutost. U isto vrijeme, budući da je legura titana lako deformirati, sila stezanja ne bi trebala biti prevelika tijekom procesa rezanja, posebno u nekim završnim procesima, a pomoćni nosači čak su potrebni kako bi se osigurala točnost obrade kad je to potrebno.

Pored toga, legura Titanium suočava se s nizom izazova u mljevenju. Njegova kemijska svojstva su aktivna, a lako je biti afinitet i pridržavati se abraziva na visokim temperaturama, što će uzrokovati blokadu brušenja kotača, povećano trošenje i smanjene performanse brušenja. Istodobno, trošenje brušenja kotača također će povećati kontaktno područje između kotača za mljevenje i radnog komada, pogoršati uvjete raspršivanja topline i uzrokovati da se temperatura površine mljevenja naglo poraste, što je rezultiralo mljevenjem pukotina i lokalnih opeklina. Osim toga, velika snaga i žilavost legure od titana također otežavaju odvajanje čipova za mljevenje tijekom postupka brušenja, povećanje sile mljevenja i povećanje potrošnje energije brušenja. Pored toga, niska toplinska vodljivost i mala specifična toplina legure od titana dovode do sporog provođenja topline tijekom mljevenja, a toplina se lako akumulira u području mljevenja luka, što dodatno pogoršava porast temperature područja mljevenja.
▲ obrada ekstruzije
Prilikom ekstrudiranja legura titana i titana potrebno je osigurati da je temperatura ekstruzije dovoljno visoka, a brzina ekstruzije dovoljno brza da spriječi da temperatura prebrzo padne. Istodobno, vrijeme kontakta između gredice s visokim temperaturama i matrice treba skratiti što je više moguće, pa se preporučuje korištenje novih materijala otpornih na toplinu. Prilikom prenošenja gredice, brzina od peći za grijanje do bačve za ekstruziju također mora biti dovoljno brza. Osim toga, budući da metal može biti kontaminiran plinom tijekom zagrijavanja i ekstruzije, treba poduzeti odgovarajuće zaštitne mjere.

Tijekom postupka ekstruzije, ključno je odabrati odgovarajuće mazivo kako bi se spriječilo da se prilijepi za matricu. Na primjer, mogu se koristiti metode poput ekstruzije jakne i ekstruzije podmazivanja stakla. Treba napomenuti da je deformacijski toplinski učinak legura od titana i titana velik, a toplinska vodljivost loša, pa bi trebala biti potrebna posebna skrb kako bi se spriječilo pregrijavanje tijekom deformacije ekstruzije.
▲ kovanje i lijevanje
S druge strane, legure od titana vrlo su osjetljive na parametre procesa kovanja. Promjene u temperaturi kovanja, količini deformacije, brzini deformacije i brzini hlađenja značajno će utjecati na mikrostrukturu i svojstva legura od titana. Kako bi se bolje kontrolirala mikrostruktura i svojstva odbora, napredne tehnologije kovanja poput kovanja vrućih matrica i izotermalnog kovanja široko su korištene u stvaranju forgiranja legura od titana posljednjih godina.

Zbog visoke kemijske aktivnosti legura titana i titana, skloni su nasilnim kemijskim reakcijama s dušikom, kisikom i drugim elementima u zraku, a također reagiraju s vatrostalnim materijalima koji se obično koriste u procesu lijevanja. Stoga je lijevanje legura od titana i titana, posebno ulaganja u investiciju, mnogo teže od ulaganja aluminija i čelika. U ranim danima lijevanja od titana, budući da razvoj tehnologije lijevanja nije bio tako dobar kao tehnologija za obradu pritiska, legure titana srednje čvrstoće s određenom deformacijom, poput Ti6AL4V i Ti5AL2.5SN, uglavnom su korištene kao materije za lijevanje. Te se legure i danas široko koriste. Međutim, s napretkom tehnologije lijevanja od titana i poboljšanjem zahtjeva za izvedbu za legure od lijevanih titana, posebno sve veća složenost lijevanja struktura, izvorni pogled da "sve deformirane legure od titana prikladne za lijevanje" više nije primjenjivo.

Ukratko, iako se legure od titana široko koriste u zrakoplovnim i drugim poljima zbog izvrsnih performansi, njihova učinkovitost obrade i troškovi proizvodnje i dalje ograničavaju opseg njihovog primjene. Uz proboj tehnologije topljenja titana i pad cijena, dodatno će biti objavljen potencijal primjene titana u civilnoj industriji. Osobito u područjima brodogradnje, proizvodnje automobila, kemijske industrije, elektronike, morskog razvoja itd., Primjena titana uvest će se u brzom rastu. Istodobno, to će također promovirati kontinuirani napredak tehnologije za obradu titana i titana.

Možemo pružiti visokokvalitetne proizvode, dobru uslugu i konkurentnu cijenu. Zalažemo se za proizvodnju visokokvalitetnih bakrenih proizvoda kao što su bakrene cijevi, bakrene žice, bakrene ploče, bakrene trake, bakrene šipke i drugi bakreni proizvodi.

Mob: +8615824687445

E-mail:sales@gneesteel.com

Skype: mmkelly1314

Whatsapp/weChat: +86 15824687445