Technológia valcovania a procesy titánových dosiek Gr5

Ako jedna z najpoužívanejších zliatin titánu má zrelosťGr5 titánová doskaTechnológia a procesy valcovania priamo určujú kvalitu produktu a efektivitu aplikácie.

 

 

"Gr" je skrátená forma "Grade", ktorá predstavuje triedu titánu a titánových zliatin v medzinárodnom štandarde. Zliatiny titánu Gr5 obsahujú titán (Ti), 6 % hliníka (Al) a 4 % vanádu (V), je známy ako titánová zliatina Ti-6Al-4V.

 

Hlavnou výhodou titánových platní Gr5 je „dokonalá rovnováha medzi pevnosťou a húževnatosťou“, v porovnaní s čistým titánom a inými druhmi zliatin titánu. Vynikajúca odolnosť proti korózii a štrukturálna nízka hmotnosť titánových zliatin z neho robí preferovaný materiál na výrobu konštrukcií drakov lietadiel a komponentov motorov v oblasti letectva, ako aj umelých kĺbov a ortopedických implantátov v medicínskych zariadeniach.

 

 

 

Titán a zliatiny titánu

 

 

 

Výrobný proces pre titánové platne

 

 

1.Výber surovín

Najprv sa musia vybrať ingoty Ti-6Al-4V, ktoré spĺňajú normy zloženia. Z ingotov sú kovacie procesy kované do platní rovnomernej hrúbky, aby sa odstránili vnútorné defekty, ako je pórovitosť a segregácia a zušľachťovali sa zrná. Dosky prechádzajú povrchovou úpravou, pri ktorej sa mechanické brúsenie alebo chemické morenie odstraňujú oxidové šupiny, praskliny a olejové škvrny na povrchu.

 

2. Vykurovanie na špecifickú teplotu

Zliatina titánu Gr5 má úzky rozsah pracovnej teploty za tepla. Doštičky sa zvyčajne zahrievajú na -fázovú oblasť (asi 995 stupňov -1050 stupňov ) alebo dvojfázovú oblasť + (asi 800 stupňov -950 stupňov ). Špecifická teplota sa nastavuje podľa valcovacieho priechodu, hrúbky plechu a požiadaviek na výkon.

 

3. Valcovanie za tepla a Valcovanie za studena

Valcovanie za tepla znižuje hrúbku plechu a zjemňuje štruktúru zŕn. Počas valcovania za tepla sa musí kontrolovať rýchlosť valcovania, množstvo redukcie a teplota valcovania. Valcovanie za studena sa používa na ďalšie zlepšenie rozmerovej presnosti dosky, kvality povrchu a pevnosti. Pri valcovaní za studena dochádza k pracovnému spevneniu, takže medzižíhanie musí byť usporiadané podľa potreby, aby sa eliminovalo vnútorné napätie a obnovila plasticita. Veľkosť redukcie, rýchlosť valcovania a presnosť valcovacej medzery pri valcovaní za studena musia byť presne kontrolované, aby sa zabezpečilo, že odchýlka hrúbky plechu bude v rozmedzí ±0,05 mm a rovinnosť spĺňa náročné-aplikačné požiadavky.

 

Valcovanie za tepla pre titánové platne Gr5

 

4.Tepelné spracovanie

Môžu sa použiť rôzne procesy tepelného spracovania, ako je žíhanie a starnutie v roztoku. Napríklad titánové platne Gr5 používané v konštrukčných komponentoch letectva a kozmonautiky zvyčajne využívajú proces „-fázovej oblasti kalenia + starnutia“ na zlepšenie pevnosti materiálu rafináciou vyzrážaných fáz. Dosky používané v zdravotníckych pomôckach väčšinou využívajú proces "rekryštalizačného žíhania" na zvýšenie húževnatosti a odolnosti proti korózii pri zabezpečení určitej úrovne pevnosti.

 

5. Dokončovací proces

Proces dokončovania zahŕňa vyrovnanie, strihanie a leštenie povrchu. Vyrovnávaním sa eliminuje deformácia platne v dôsledku deformácie, presným strihaním sa získajú hotové výrobky, ktoré spĺňajú rozmerové požiadavky, a leštenie povrchu ďalej zlepšuje povrchovú úpravu platne. Proces kontroly sa týka analýzy chemického zloženia, mechanického testovania, metalografickej detekcie, merania rozmerovej presnosti a detekcie povrchu. Všetky indikátory musia spĺňať príslušné normy ako ASTM B265, ASTM F136 a ASTM F67. Nekvalifikované výrobky je potrebné prepracovať alebo zlikvidovať.

 

ASTM B265 Gr5 titánové platne skladom

 

 

1. IinteligentnýTteplota Covládať

Zákon mikroštrukturálnej transformácie titánovej zliatiny Gr5 v rôznych teplotných rozsahoch je zložitý. Počas valcovania sa používa infračervený teplomer na-sledovanie teploty povrchu platne v reálnom čase. V kombinácii s inteligentným systémom regulácie teploty vykurovacej pece je kolísanie teploty každého valcovacieho priechodu riadené v rozmedzí ± 5 stupňov, čím sa predchádza nerovnomernej veľkosti zŕn spôsobenej kolísaním teploty.

 

2. Inteligentné algoritmy a online detekcia plochosti

Inštaláciou tlakových snímačov, snímačov posunu a laserových hrúbkomerov na valcovňu je dnes vytvorený uzavretý -riadiaci systém, ktorý v reálnom čase- zbiera údaje, ako je tlak, medzera medzi valcami a hrúbka plechu počas valcovania. Inteligentné algoritmy automaticky upravujú veľkosť medzery medzi valcami a rýchlosť valcovania, čo umožňuje stabilnú kontrolu tolerancie hrúbky plechu v rozmedzí 0,03 mm. Online zariadenie na detekciu rovinnosti sa používa na včasnú detekciu defektov deformácie plechu a ich vrátenie do procesu vyrovnávania, čím sa zabezpečí, že chyba rovinnosti hotového plechu nepresiahne 0,2 mm/m.

 

3 Technológia „Full{1}}Process Protection + Rafined Surface Treatment“.

Počas zahrievania a valcovania za tepla sa používa úplne utesnené zariadenie na ochranu inertného plynu, aby sa zabránilo oxidácii dosky. Počas valcovania za studena sa na mazanie a chladenie používa špeciálny valcovací olej na zníženie trenia a škrabancov medzi valcom a povrchom dosky.

 

 

Technológia kompozitného valcovania synchrónne valcuje titánové platne Gr5 s materiálmi, ako je nehrdzavejúca oceľ a hliníková zliatina, aby sa pripravili kompozitné platne s výhodami rôznych materiálov, čím sa rozšíria ich aplikačné scenáre v námornom strojárstve, chemickom zariadení a ďalších oblastiach."Technológia digitálneho dvojčaťa" a "optimalizácia umelej inteligencie" realizujú úplnú-procesnú inteligenciu procesu valcovania. „Technológia-úsporného valcovania“ a „procesy spracovania šetrné k životnému prostrediu“ postupne nahradia tradičné procesy s vysokou-spotrebou energie-a vysokým-znečistením. „Technológia presnej regulácie výkonu“ bude spĺňať personalizované potreby rôznych oblastí.

 

Ruihang, špecializujúca sa na výrobu titánových kruhových tyčí, vítame vaše otázky na:Sam.Rui@bjrh-titanium.com