Aký je proces valcovania titánových platní za tepla?
Dec 20, 2025
Zanechajte správu
Kvalitatitánové doskypriamo určuje spoľahlivosť a bezpečnosť nadväzujúcich aplikácií. Valcovanie za tepla je kritickým procesom pri výrobe titánových plechov. Prostredníctvom vysokoteplotnej plastickej deformácie a kontroly mikroštruktúry môže dosiahnuť rozmerové tvarovanie titánových platní a optimalizovať vnútornú štruktúru zŕn s cieľom zlepšiť mechanické a spracovateľské vlastnosti.
I. Základný princíp procesu valcovania za tepla
- Valcovanie titánových platní za tepla je proces valcovania vykonávaný nad 650 stupňov -850 stupňov . Jeho jadrom je zlepšiť plasticitu titánového kovu a znížiť odolnosť proti deformácii vysokou teplotou. Umožňuje predvalku plastickú deformáciu pod tlakom valcov na vytvorenie tenkých dosiek cieľových rozmerov. Medzitým vysokoteplotná deformácia a chladenie zrekonštruujú zrná, rozbijú hrubé pôvodné zrná a vytvoria jednotnú a jemnú rekryštalizovanú štruktúru na optimalizáciu pevnosti
- Valcovanie za tepla má vysokú účinnosť spracovania a široký rozsah valcovateľných hrúbok, vďaka čomu je vhodné na výrobu stredných a hrubých titánových platní a spracovanie predvalkov. Titán má však silnú chemickú aktivitu pri vysokých teplotách a ľahko reaguje s kyslíkom, dusíkom a vodíkom za vzniku krehkých a tvrdých zlúčenín. Môže viesť k poruchám, ako je vodíkové skrehnutie a kyslíkové skrehnutie. Takže ochrana atmosféry a presná regulácia teploty sú kľúčom k procesu.

II. Tok jadrového procesu valcovania titánových platní za tepla
- Príprava predvalkov a predúprava
Predvalky na valcovanie za tepla sú ploché ingoty/plechy kované z titánových ingotov, ktoré musia spĺňať normy zloženia a mikroštruktúry bez chýb odliatku. Predúprava pozostáva z dvoch krokov:
- Odstraňovanie povrchových oxidových okují a olejových škvŕn mechanickým brúsením alebo morením HF-HNO₃;
- Zahrievanie na 50-150 stupňov nad rekryštalizačnú teplotu podľa triedy zliatiny pomocou ochrany argónom alebo vákuového ohrevu, aby sa zabránilo oxidácii a zabezpečilo sa rovnomerné zahrievanie.
- Viac{0}}prechodové valcovanie za tepla
Po zahriatí sa predvalok valcuje viacerými prechodmi, aby sa zmenšila hrúbka na cieľový rozmer, pričom sa riadia tri základné parametre:
- Teplota valcovania: V rámci rozsahu teplôt rekryštalizácie v procese. Teplota je najvyššia v prvom prechode a rytmus sa upravuje podľa spracovávaného tepla v nasledujúcich prechodoch.
- Pomer redukcie: 20 %-30 % pri prvom prechode na rozbitie zŕn, potom znížený na 10 % – 20 % pri ďalších prechodoch a ďalej znížený pre zliatiny s vysokou pevnosťou;
- Rýchlosť valcovania: Prispôsobená teplotným a tlakovým parametrom, aby sa zabránilo nadmernej oxidácii spôsobenej príliš vysokou rýchlosťou alebo zníženou plasticitou v dôsledku príliš nízkej rýchlosti.
Počas valcovania sa na mazanie a chladenie používa valcovací olej alebo inertný plyn, aby sa znížilo trenie a oxidácia.
- Chladenie po valcovaní a dokončovanie-
Po valcovaní sa titánové platne rýchlo ochladia vzduchom-, aby sa zabránilo rastu zŕn. Po ochladení sa postupne vykonáva vyrovnávanie, strihanie a povrchová úprava.
- Tepelné spracovanie a kontrola
Na odstránenie vnútorného napätia a optimalizáciu štruktúry je potrebná úprava žíhaním. Nakoniec sú potrebné kontroly rozmerovej presnosti, kvality povrchu a mechanických vlastností.
III. Kľúčové technické body procesu valcovania za tepla
Technológia ochrany atmosféry- pri vysokej teplote
Titán ľahko krehne v dôsledku reakcií s O, N a H pri vysokých teplotách. Vyžaduje ochranu atmosféry. Medzi hlavné metódy patrí vákuový ohrev, ohrev/valcovanie-chránený inertným plynom a lokálna ochrana vstrekovaním inertného plynu; Titánové platne najvyššej kategórie pre letectvo využívajú vákuové zahrievanie a valcovanie-chránené argónom, aby sa zabezpečila čistota komponentov.

Technológia presnej regulácie teploty
Teplota je jadrom kvality valcovania za tepla a vyžaduje presnú kontrolu počas celého procesu. Vďaka viacbodovému{1}}meraniu teploty v peci,-infračervenému monitorovaniu teploty plechu v reálnom čase a inteligentnému systémovému nastaveniu výkonu ohrevu, rytmu valcovania a dodatočného načasovania ohrevu sa predíde chybám, ako sú nerovnomerná deformácia a hrubé zrná.

Technológia optimalizácie parametrov rolovania
Redukčný pomer, rýchlosť valcovania a interval prechodu určujú mikroštrukturálne a mechanické vlastnosti titánových platní. Numerická simulácia kombinovaná s experimentálnym overením sa používa na vytvorenie optimálnej databázy parametrov pre titánové materiály rôznych tried a špecifikácií. Napríklad „vysoko-tepelná redukcia + viac-prechodová rovnomerná deformácia“ sa používa pre hrubé dosky Ti-6Al-4V na zjemnenie zŕn; pri tenkých doskách z čistého titánu je potrebné kontrolovať redukčný pomer v neskoršom štádiu a rýchlosť chladenia, aby sa znížilo zvyškové napätie.

Technológia kontroly kvality povrchu
Povrchové defekty ovplyvňujú odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti, vyžadujúce kontrolu vo viacerých článkoch: predúprava morením + mechanické brúsenie na odstránenie oxidových okují; použitie špeciálneho oleja na valcovanie počas valcovania, aby sa zabránilo poškriabaniu; povrchová úprava a oprava lokálnych defektov po ochladení.

Ruihang Group, profesionálny výrobca produktov z titánu a titánových zliatin, implementuje prísnu kontrolu kvality počas celého výrobného procesu od surovín až po hotové výrobky. Dodávame-kvalitné titánové krúžky, výkovky, tyče, platne a iné titánové produkty atď. Pre viac informácií nás kontaktujte prostredníctvom e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com
