Stop tytanowy: Charakterystyka, wyzwania związane z przetwarzaniem i przyszłe zastosowania

Stop tytanowy, materiał o wysokiej wytrzymałości specyficznej, doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję, zawsze był idealnym wyborem do produkcji samolotów i silników. Jednak jego słabość od dawna jest głównym czynnikiem ograniczającym jego powszechne zastosowanie. Jednak wraz z ciągłym postępem technologii przetwarzania pole zastosowania stopu tytanowego zostało znacznie poszerzone i jest obecnie szeroko stosowane w produkcji wielu elementów silników samolotów i części strukturalnych. Następnie zbadamy unikalne cechy stopów tytanowych i powiązanych właściwości przetwarzania.

▲ Charakterystyka stopów tytanu i tytanu
Stopy tytanu i tytanu wykazują wiele doskonałych cech, w tym głównie:

Wysoka wytrzymałość i twardość: wytrzymałość na rozciąganie stopu tytanowego wynosi nawet 686-1176MPa, podczas gdy jego gęstość wynosi tylko około 60% stali, więc ma wysoką wytrzymałość specyficzną. Twardość wyżarzonego stopu tytanowego osiąga HRC 32-38, pokazując jego przewagę twardości.

Niski moduł sprężystości: moduł sprężystości wyżarzonego stopu tytanowego wynosi 1,078 × 10-1.176 × 10mPa, co stanowi około połowy stali stali i stali nierdzewnej. Ta funkcja sprawia, że trudniej jest, gdy jest poddawany wpływowi.

Doskonała wydajność wysokiej i niskiej temperatury: stop tytanu może utrzymywać doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach, jego odporność na ciepło jest znacznie lepsza niż stopę aluminium, a jego zakres temperatur roboczych jest szeroki. Temperatura pracy nowego stopu tytanu opornego na ciepło może nawet osiągnąć 550–600 stopni. W środowisku niskiej temperatury wytrzymałość stopu tytanu jest zwiększona przy jednoczesnym zachowaniu dobrej wytrzymałości, na przykład może nadal utrzymać doskonałą wytrzymałość w wysokości -253 stopnia.

Doskonała odporność na korozję: Tytan może szybko tworzyć gęstą folię tlenku tytanu w powietrzu poniżej 550 stopni, nadając jej doskonałą odporność na korozję w utlenianiu, takich jak atmosfera, woda morska, kwas azotowy i kwas siarkowy oraz silne alkalia.

▲ Wydajność przetwarzania stopów tytanu i tytanu
Podczas przetwarzania stopów tytanowych należy w pełni rozważyć jego charakterystykę i cechy podczas cięcia. Zaleca się korzystanie z narzędzi węglików, takich jak węglika wolframu-kobalta, ze względu na jego niskie powinowactwo chemiczne ze stopem tytanu, dobrej przewodności cieplnej i wysokiej wytrzymałości. W przypadku przerywanego cięcia przy niskiej prędkości można wybrać ultra-drobnoziarnisty węgiel z odpornością na uderzenie; Podczas gdy stal szybkiej o doskonałej wydajności w wysokiej temperaturze jest odpowiednia do formowania i złożonych narzędzi.

▲ Proces cięcia
Użyj mniejszego kąta rake i większego kąta tylnego, który może zwiększyć długość kontaktu między układem a przednią twarzą narzędzia, zmniejszając w ten sposób tarcie między przedmiotem obrabianym a tylną twarzą narzędzia. Część końcówki przyjmuje krawędź przejścia ARC w celu poprawy wytrzymałości i zapobiegania spalaniu i odpryskiwaniu w ostrych zakątkach. Jednocześnie kluczowe jest utrzymanie ostrego ostrza, aby zapewnić płynne usuwanie wiórów i uniknąć odprysków spowodowanych przyklejaniem wiórów. Podczas procesu cięcia należy wybrać niższą prędkość cięcia, aby zapobiec zbyt wysokiej temperaturze cięcia. Wskaźnik kanałów musi być umiarkowany. Zbyt wiele może spowodować spalanie narzędzi, podczas gdy zbyt mało może powodować szybkie zużycie z powodu ostrza działającego w warstwie stwardniałej. Głębokość cięcia można ustawić większą, aby końcówka działała poniżej warstwy utwardzonej, co pomaga poprawić trwałość narzędzia. Ponadto chłód należy w pełni wykorzystać do chłodzenia podczas przetwarzania.

Wiad
Podczas cięcia stopu tytanu, ze względu na dużą odporność na cięcie, system procesowy musi mieć wystarczającą sztywność. Jednocześnie, ponieważ stop tytanowy jest łatwy do zdeformacji, siła zacisku nie powinna być zbyt duża podczas procesu cięcia, szczególnie w niektórych procesach wykończenia, a wsporniki pomocnicze są nawet wymagane, aby zapewnić dokładność przetwarzania w razie potrzeby.

Ponadto stop tytanowy stoi przed szeregiem wyzwań w szlifowaniu. Jego właściwości chemiczne są aktywne i łatwo jest być powinowactwem i przylegać do materiałów ściernych w wysokich temperaturach, co spowoduje zablokowanie kół szlifowania, zwiększone zużycie i zmniejszona wydajność mielenia. Jednocześnie zużycie kół szlifowania zwiększy również obszar kontaktu między kołem szlifierskim a przedmiotem obrabia, pogorszy warunki rozpraszania ciepła i spowoduje gwałtowny wzrost temperatury obszaru szlifowania, co powoduje szlifowanie pęknięć i lokalnych oparzeń. Ponadto wysoka wytrzymałość i wytrzymałość stopu tytanowego utrudnia również oddzielenie chipsów szlifowania podczas procesu szlifowania, zwiększenie siły szlifowania i zwiększenie zużycia energii szlifowania. Ponadto niska przewodność cieplna i małe ciepło właściwe stopu tytanowego prowadzą do powolnego przewodzenia ciepła podczas szlifowania, a ciepło jest łatwe do zgromadzenia w obszarze łuku szlifowania, co dodatkowo pogarsza wzrost temperatury szlifowania.
▲ Przetwarzanie wytłaczania
Podczas wytłaczania stopów tytanu i tytanu konieczne jest upewnienie się, że temperatura wytłaczania jest wystarczająco wysoka, a prędkość wytłaczania jest wystarczająco szybka, aby zapobiec zbyt szybkiemu spadkowi temperatury. Jednocześnie czas kontaktu między kęsem w wysokiej temperaturze a matrycą powinien zostać skrócony tak bardzo, jak to możliwe, dlatego zaleca się stosowanie nowych odpornych na ciepło materiałów matrycy. Podczas przekazywania kęsa prędkość od pieca grzewczego do lufy wytłaczania również musi być wystarczająco szybka. Ponadto, ponieważ metal może być zanieczyszczony gazem podczas ogrzewania i wytłaczania, należy podjąć odpowiednie środki ochronne.

Podczas procesu wytłaczania kluczowe jest wybranie odpowiedniego smaru, aby zapobiec przyklejeniu się do matrycy. Na przykład można zastosować metody takie jak wytłaczanie kurtki i wytłaczanie smarowania szkła. Należy zauważyć, że efekt termiczny deformacji stopów tytanu i tytanu jest duży, a przewodność cieplna jest słaba, dlatego należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec przegrzaniu podczas odkształcenia wytłaczania.
▲ Kucie i odlewanie
Z drugiej strony stopy tytanu są bardzo wrażliwe na parametry procesu kucia. Zmiany temperatury kucia, ilości deformacji, prędkości deformacji i prędkości chłodzenia znacząco wpłyną na mikrostrukturę i właściwości stopów tytanowych. Aby lepiej kontrolować mikrostrukturę i właściwości odkuwek, zaawansowane technologie kucia, takie jak kucie na gorąco i kucie izotermiczne, były szeroko stosowane w produkcji stopów tytanowych w ostatnich latach.

Ze względu na wysoką aktywność chemiczną stopów tytanu i tytanu są one podatne na gwałtowne reakcje chemiczne z azotem, tlenem i innymi pierwiastkami w powietrzu, a także reagują z materiałami opornymi powszechnie stosowanymi w procesie odlewu. Dlatego rzucanie stopów tytanowych i tytanu, zwłaszcza odlewu inwestycyjnego, jest znacznie trudniejsze niż odlewanie aluminium i stali inwestycyjnej. We wczesnych dniach odlewania tytanu, ponieważ opracowanie technologii odlewania nie było tak dobre, jak technologie przetwarzania ciśnienia, stopy tytanowe o średniej wytrzymałości o pewnych deformacjach, takie jak TI6AL4V i TI5AL2,5Sn, były głównie stosowane jako materiały stopowe odlewu. Te stopy są nadal szeroko stosowane. Jednak wraz z rozwojem technologii odlewania tytanu i poprawą wymagań dotyczących wydajności dla odlewów tytanowych, zwłaszcza rosnącej złożoności struktur odlewniczych, oryginalny pogląd, że „wszystkie zdeformowane stopy tytanu są odpowiednie do odlewania” nie ma już zastosowania.

Podsumowując, chociaż stopy tytanowe są szeroko stosowane w lotnisku i innych polach ze względu na ich doskonałą wydajność, ich wydajność przetwarzania i koszty produkcji nadal ograniczają zakres zastosowania. Wraz z przełomem technologii wytopu tytanu i spadkiem cen, potencjał zastosowania tytanu w przemyśle cywilnym zostanie dalej wydany. Zwłaszcza w dziedzinie budowy statków, produkcji samochodowej, przemysłu chemicznego, elektroniki, rozwoju morskiego itp. Zastosowanie tytanu zapoczątkowa szybki wzrost. Jednocześnie będzie to również promować ciągły postęp w branży tytanowej i technologii przetwarzania tytanu.

Możemy zapewnić wysokiej jakości produkty, dobrą obsługę i konkurencyjną cenę. Byliśmy zaangażowani w wytwarzanie wysokiej jakości produktów miedzianych, takich jak rurki miedziane, przewody miedziane, miedziane płyty, miedziane paski, miedziane pręty i inne produkty miedziane.

MOB: +8615824687445

E-mail:sales@gneesteel.com

Skype: MMKELLY1314

WhatsApp/WeChat: +86 15824687445