Titanlegering: Kjennetegn, prosessering av utfordringer og fremtidige applikasjoner

Titanlegering, et materiale med høy spesifikk styrke, utmerkede mekaniske egenskaper og korrosjonsmotstand, har alltid vært et ideelt valg for fly- og motorproduksjon. Imidlertid har den dårlige maskinbarheten lenge vært den viktigste faktoren som begrenset den utbredte anvendelsen. Imidlertid, med kontinuerlig fremgang av prosesseringsteknologi, har applikasjonsfeltet for titanlegering blitt betydelig utvidet, og det er nå mye brukt i fremstilling av flere komponenter i flymotorer og strukturelle rammedeler. Deretter vil vi utforske de unike egenskapene til titanlegeringer og deres relaterte prosesseringsegenskaper.

▲ Kjennetegn på titan- og titanlegeringer
Titan og titanlegeringer viser mange utmerkede egenskaper, hovedsakelig inkludert:

Høy styrke og hardhet: Strekkfastheten til titanlegering er så høy som 686-1176MPA, mens dens tetthet bare er omtrent 60% stål, så den har en høy spesifikk styrke. Hardheten ved glødet titanlegering når HRC 32-38, og viser sin hardhetsfordel.

Lav elastisk modul: Den elastiske modulen til glødet titanlegering er 1.078 × 10-1.176 × 10MPa, som er omtrent halvparten av stål og rustfritt stål. Denne funksjonen gjør den mer tøff når den blir utsatt for innvirkning.

Utmerket ytelse med høy og lav temperatur: Titanlegering kan opprettholde utmerkede mekaniske egenskaper ved høye temperaturer, varmemotstanden er langt bedre enn for aluminiumslegering, og dens arbeidstemperaturområde er bredt. Arbeidstemperaturen til den nye varmebestandige titanlegeringen kan til og med nå 550-600 grader. I miljøet med lav temperatur forbedres styrken til titanlegering samtidig som den opprettholder god seighet, for eksempel kan den fremdeles opprettholde utmerket seighet ved -253 grader.

Utmerket korrosjonsresistens: Titan kan raskt danne en tett titanoksydfilm i luft under 550 grader, noe som gir den utmerket korrosjonsresistens i oksiderende medier som atmosfære, sjøvann, salpetersyre og svovelsyre og sterk alkali.

▲ Behandle ytelse av titan- og titanlegeringer
Når du behandler titanlegeringer, må dens egenskaper og egenskaper under skjæring vurderes fullt ut. Det anbefales å bruke karbidverktøy, for eksempel wolfram-koboltkarbid, på grunn av dens lave kjemiske affinitet med titanlegering, god termisk ledningsevne og høy styrke. For intermitterende skjæring i lav hastighet, kan ultra-finkornet karbid med påvirkningsmotstand velges; Mens høyhastighetsstål med utmerket ytelse med høy temperatur er egnet for forming og komplekse verktøy.

▲ skjæreprosess
Bruk en mindre rakevinkel og en større ryggvinkel, som kan øke kontaktlengden mellom brikken og foranverktøyets ansikt, og dermed redusere friksjonen mellom arbeidsstykket og bakverktøyets ansikt. Spissdelen vedtar en bueovergangskant for å forbedre styrken og forhindre forbrenning og flis i skarpe hjørner. Samtidig er det avgjørende å holde bladet skarpt for å sikre jevn flisfjerning og unngå flis forårsaket av stikkbrikker. Under skjæreprosessen bør det velges en lavere skjærehastighet for å forhindre at skjæringstemperaturen blir for høy. Fôrhastigheten må være moderat. For mye kan føre til at verktøyforbrenning, mens for lite kan forårsake rask slitasje på grunn av bladet som fungerer i det herdede laget. Skjæredybden kan settes større slik at spissen fungerer under det herdede laget, noe som hjelper til med å forbedre holdbarheten til verktøyet. I tillegg bør kjølevæske brukes fullt ut til avkjøling under behandlingen.

▲ Sliping
Når du kutter titanlegering, på grunn av den store motstanden mot skjæring, må prosesssystemet ha tilstrekkelig stivhet. Samtidig, siden titanlegering er lett å deformere, skal klemkraften ikke være for stor under skjæreprosessen, spesielt i noen etterbehandlingsprosesser, og hjelpe støtter er til og med nødvendig for å sikre behandlingsnøyaktighet når det er nødvendig.

I tillegg står titanlegering overfor en serie utfordringer i sliping. Dets kjemiske egenskaper er aktive, og det er lett å være affinitet og feste til slipemidler ved høye temperaturer, noe som vil forårsake slipinghjulblokkering, økt slitasje og redusert slipeytelse. Samtidig vil slipehjulslitasje også øke kontaktområdet mellom slipehjulet og arbeidsstykket, forverre varmeavledningsforholdene, og føre til at temperaturen i slipeområdet stiger kraftig, noe som resulterer i slipekrekker og lokale forbrenninger. I tillegg gjør den høye styrken og seigheten av titanlegering også det vanskelig å skille slipeflisene under slipeprosessen, øke slipekraften og øke slipende strømforbruk. I tillegg fører den lave termiske ledningsevnen og den lille spesifikke varmen fra titanlegering til langsom varmeledning under sliping, og varmen er enkel å akkumulere i slipebueområdet, noe som ytterligere forverrer økningen i temperaturen på slipingsområdet.
▲ Ekstruderingsprosessering
Når du ekstruderer titan- og titanlegeringer, er det nødvendig å sikre at ekstruderingstemperaturen er høy nok og ekstruderingshastigheten er rask nok til å forhindre at temperaturen faller for raskt. Samtidig bør kontakttiden mellom billeten med høy temperatur og matrisen forkortes så mye som mulig, så det anbefales å bruke nye varmebestandige die-materialer. Når du formidler billeten, må hastigheten fra varmeovnen til ekstruderingsfat også være rask nok. I tillegg, siden metallet kan være forurenset av gass under oppvarming og ekstrudering, bør det iverksettes passende beskyttelsestiltak.

Under ekstruderingsprosessen er det avgjørende å velge et passende smøremiddel for å forhindre at du holder seg til matrisen. For eksempel kan metoder som ekstrudering av jakke og glasssmøring brukes. Det skal bemerkes at deformasjonens termiske effekt av titan og titanlegeringer er stor og den termiske konduktiviteten er dårlig, så det bør tas spesiell forsiktighet for å forhindre overoppheting under deformasjon av ekstrudering.
▲ smi og støping
På den annen side er titanlegeringer veldig følsomme for smiingsprosessparametere. Endringer i smiingstemperatur, deformasjonsmengde, deformasjonshastighet og kjølehastighet vil påvirke mikrostrukturen og egenskapene til titanlegeringer betydelig. For bedre å kontrollere mikrostrukturen og egenskapene til smiing, har avanserte smiingsteknologier som varmt die smiing og isotermisk smiing blitt mye brukt i smiing av produksjonen av titanlegeringer de siste årene.

På grunn av den høye kjemiske aktiviteten til titan- og titanlegeringer, er de utsatt for voldelige kjemiske reaksjoner med nitrogen, oksygen og andre elementer i luften, og reagerer også med ildfaste materialer som ofte brukes i støpingsprosessen. Derfor er støping av titan- og titanlegeringer, spesielt investeringsstøping, mye vanskeligere enn investeringsstøping av aluminium og stål. I de første dagene av titanstøping, siden utviklingen av støpingsteknologi ikke var så god som for trykkbehandlingsteknologi, ble titanlegeringer med middels styrke med viss deformasjon, så som Ti6al4V og Ti5al2.5SN, hovedsakelig brukt som støpegeringsmaterialer. Disse legeringene er fremdeles mye brukt i dag. Imidlertid, med fremskritt av titanstøpingsteknologi og forbedring av ytelseskrav for støpte titanlegeringer, spesielt den økende kompleksiteten i støpestrukturer, er det opprinnelige synet på at "alle deformerte titanlegeringer er egnet for støping" ikke lenger anvendelig.

Oppsummert, selv om titanlegeringer er mye brukt innen luftfart og andre felt på grunn av deres utmerkede ytelse, begrenser deres prosesseringseffektivitet og produksjonskostnader fortsatt applikasjonsomfanget. Med gjennombruddet av titansmeltingsteknologi og prisnedgangen, vil applikasjonspotensialet til titan i sivil industri bli utgitt ytterligere. Spesielt innen skipsbygging, bilproduksjon, kjemisk industri, elektronikk, marin utvikling, etc., vil anvendelsen av titan innlede rask vekst. Samtidig vil dette også fremme den kontinuerlige fremgangen til titanindustri og titanbehandlingsteknologi.

Vi kan tilby produkter av høy kvalitet, god service og konkurransedyktig pris. Vi har vært opptatt av å produsere kobberprodukter av høy kvalitet som kobberrør, kobberledninger, kobberplater, kobberstrimler, kobberstenger og andre kobberprodukter.

Mob: +8615824687445

E-post:sales@gneesteel.com

Skype: mmkelly1314

Whatsapp/weChat: +86 15824687445