Lavorazione della plasticità del materiale in titanio Gr12

Il processo di lavorazione dei lingotti di materiale di titanio Gr12 in prodotti semilavorati mediante il metodo di deformazione plastica è uno dei processi di preparazione del materiale di titanio. I processi comunemente utilizzati nel settore come forgiatura, laminazione, estrusione, stiramento, ecc. sono stati in grado di produrre una varietà di specifiche di piastre, barre, fili, tubi e pezzi forgiati. Il suo flusso di processo è mostrato in Figura. Le caratteristiche della lavorazione plastica del materiale in titanio sono: resistenza alla deformazione, bassa plasticità a temperatura ambiente, limite di snervamento e limite di resistenza del rapporto tra alto, rimbalzo della deformazione, processo di deformazione facile da legare con lo stampo e così via.
Riscaldamento La resistenza alla deformazione dei materiali in titanio diminuisce con l'aumentare della temperatura e la plasticità aumenta con l'aumentare della temperatura. Soprattutto per le leghe di ferro altamente legate, la deformazione da riscaldamento è la principale modalità di deformazione. Nella forgiatura di billette aperte in lingotti, il riscaldamento è un processo necessario. La conduttività termica del titanio è scarsa e nel processo di riscaldamento è necessario controllare la velocità di aumento della temperatura per prevenire la formazione di un grande stress termico nel lingotto. Per alcuni lingotti altamente legati, questo stress termico può causare fessurazioni. Nel tempo di riscaldamento del forno a resistenza o del forno a fiamma, generalmente calcolato in base alla dimensione della sezione trasversale 1 min / mm. Per i lingotti altamente legati è più lento. Per questo motivo viene spesso utilizzato il riscaldamento segmentato. Se si utilizza il riscaldamento a induzione, il tempo richiesto è notevolmente ridotto. I materiali in titanio sono chimicamente attivi e assorbono facilmente ossigeno, azoto e idrogeno quando riscaldati. Quando riscaldata all'aria, la superficie della billetta formerà una pelle di ossido e uno strato che assorbe l'aria. Uno strato assorbente d'aria troppo spesso causerà crepe in caso di deformazione e deteriorerà la qualità del prodotto. Se l'assorbimento di idrogeno del materiale di titanio supera il valore standard, nell'uso futuro potrebbe verificarsi un infragilimento da idrogeno. Per ridurre l'ossidazione durante il riscaldamento, il rivestimento protettivo è un metodo efficace. Per prevenire l'assorbimento di idrogeno, è meglio utilizzare un forno ad atmosfera neutra durante il riscaldamento, come un forno elettrico. Quando si riscalda con un forno a fiamma, controllare che il forno abbia un'atmosfera leggermente ossidante. Quando il materiale in titanio viene riscaldato, se entra in contatto e sfrega con l'ossido di ferro e il telaio in acciaio, può causare fusione locale o addirittura bruciatura.

Elaborazione della plasticità del materiale in titanio
La forgiatura è la lavorazione del lingotto di titanio in una billetta intermedia, generalmente nota come forgiatura di billette aperte. Allo stesso tempo, la forgiatura viene utilizzata anche come processo autonomo per la produzione di barre, pezzi fucinati, pezzi forgiati e altri prodotti. Le attrezzature per la forgiatura vengono generalmente utilizzate per forgiare martelli o presse idrauliche, possono essere utilizzate anche forgiatrici veloci e forgiatrici di precisione. La temperatura della forgiatura della billetta aperta viene generalmente selezionata nell'area della fase -, e la successiva forgiatura dovrebbe essere selezionata nella parte superiore dell'area della fase a- -. Una deformazione dovuta al fuoco è compresa tra il 30% e il 70%. Considerando la sensibilità delle proprietà della lega di titanio per l'organizzazione, lo sviluppo del processo di forgiatura dovrebbe essere in grado di soddisfare la creazione di condizioni di ricristallizzazione ottimali per ottenere le migliori prestazioni complessive dell'organizzazione. Il materiale di titanio nel riscaldamento e nella deformazione, il calore di deformazione ha una grande influenza. La zona di deformazione intensa locale generata dal calore sotto l'influenza della sua bassa conduttività termica, produrrà un surriscaldamento locale, con conseguente deterioramento dell'organizzazione. Tuttavia, se la velocità di deformazione può essere controllata e resa uniforme la deformazione, il calore di deformazione è nuovamente favorevole alla lavorazione. La resistenza alla deformazione nella forgiatura aumenta rapidamente con la velocità di deformazione. Forgiando alla stessa temperatura, l'energia richiesta per utilizzare un maglio da forgiatura è superiore a quella di una pressa idraulica. La velocità di deformazione influisce anche sulla plasticità del materiale. Negli ultimi anni, oltre all'uso della forgiatura convenzionale, è stata sviluppata la tecnologia della forgiatura B e della formatura quasi netta.
Estrusione Il metodo dell'estrusione produce tubi, barre e profili. Il materiale in titanio è facile da attaccare allo stampo durante l'estrusione. Se la lubrificazione è scarsa, non solo danneggerà lo stampo, ma farà sì che la superficie estrusa formi difetti di "scanalatura" longitudinale. I metodi di lubrificazione comunemente utilizzati sono rivestiti con lubrificante per vetro o manicotto metallico oppure rivestiti con lubrificanti a base di grafite.
Laminazione di lastre, nastri e fogli Esistono tre metodi di laminazione a caldo, laminazione a caldo e laminazione a freddo. Oltre alla lega di titanio di tipo p, la laminazione a caldo dovrebbe generalmente essere in fase n o aB lungo la linea sinistra. La temperatura di laminazione a caldo è inferiore di 50-100 gradi rispetto alla temperatura di forgiatura. La piastra spessa da 2 a 5 ram può essere utilizzata per il processo di laminazione a caldo, la dimensione più sottile della piastra può essere laminata a freddo. Laminazione a freddo tra le due deformazioni di ricottura dal 15% al ​​60%. Al fine di garantire la qualità della lamiera e del processo di laminazione senza intoppi, è necessario utilizzare la piastra durante la ricottura, il trattamento superficiale e altre misure di processo. L'uso della laminazione dei nastri, del decapaggio continuo, della ricottura continua e di altre unità può produrre diverse tonnellate di bobine di nastri di titanio per rotolo.
Laminazione dei tubi I tubi a pareti spesse possono essere prodotti mediante estrusione o laminazione inclinata, i tubi senza saldatura a pareti sottili di piccolo diametro devono essere laminati a freddo o stirati. La plasticità della lega di titanio allo stato freddo è limitata, sensibile all'intaglio, facile da indurire, facile da attaccare allo stampo. Per migliorare la laminazione dei tubi in lega di titanio, è possibile utilizzare il processo di laminazione a caldo. La qualità del tubo laminato dipende in gran parte dal rapporto tra il tasso di riduzione dello spessore della parete e il tasso di riduzione del diametro; quando il primo è maggiore del secondo, è possibile ottenere tubi di buona qualità. Inoltre, la bobina di nastro sottile laminato come billetta, nella serie di macchine per tubi saldati mediante taglio, avvolgimento, saldatura in tubi saldati a pareti sottili, è stata ampiamente utilizzata anche nell'energia elettrica e nell'industria chimica.