Lega di titanio: caratteristiche, sfide di elaborazione e applicazioni future

La lega di titanio, un materiale con elevata resistenza specifica, eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione, è sempre stata una scelta ideale per la produzione di aeromobili e motori. Tuttavia, la sua scarsa lavorabilità è stata a lungo il principale fattore che ha limitato la sua applicazione diffusa. Tuttavia, con il continuo avanzamento della tecnologia di elaborazione, il campo dell'applicazione della lega di titanio è stato significativamente ampliato ed è ora ampiamente utilizzato nella produzione di più componenti di motori aeronautici e parti strutturali. Successivamente, esploreremo le caratteristiche uniche delle leghe di titanio e le loro correlate proprietà di elaborazione.

▲ Caratteristiche delle leghe di titanio e titanio
Le leghe di titanio e titanio mostrano molte eccellenti caratteristiche, tra cui:

Alta resistenza e durezza: la resistenza alla trazione della lega di titanio è alta fino a 686-1176MPA, mentre la sua densità è solo circa il 60% dell'acciaio, quindi ha un'alta resistenza specifica. La durezza della lega di titanio ricotto raggiunge l'HRC 32-38, mostrando il suo vantaggio di durezza.

Modulo elastico basso: il modulo elastico della lega di titanio ricotto è 1,078 × 10-1.176 × 10MPA, che è circa la metà di quello di acciaio e acciaio inossidabile. Questa funzione lo rende più difficile se soggetto a impatto.

Eccellenti prestazioni ad alta e bassa temperatura: la lega di titanio può mantenere eccellenti proprietà meccaniche ad alte temperature, la sua resistenza al calore è molto migliore di quella della lega di alluminio e il suo intervallo di temperatura di lavoro è ampio. La temperatura di lavoro della nuova lega di titanio resistente al calore può persino raggiungere i 550-600 gradi. Nell'ambiente a bassa temperatura, la forza della lega di titanio è migliorata mantenendo una buona tenacia, ad esempio, può comunque mantenere un'eccellente tenacia a -253 gradi.

Eccellente resistenza alla corrosione: il titanio può rapidamente formare un denso film di ossido di titanio in aria inferiore a 550 gradi, dandogli un'eccellente resistenza alla corrosione nei media ossidanti come atmosfera, acqua di mare, acido nitrico e acido solforico e alcali forti.

▲ Performance di elaborazione delle leghe di titanio e titanio
Durante l'elaborazione delle leghe di titanio, le sue caratteristiche e le sue caratteristiche durante il taglio devono essere completamente prese in considerazione. Si consiglia di utilizzare strumenti in carburo, come il carburo di tungsteno-cobalto, a causa della sua bassa affinità chimica con lega di titanio, buona conducibilità termica e alta resistenza. Per il taglio intermittente a bassa velocità, è possibile selezionare carburo a grana ultra-fine con resistenza all'impatto; mentre l'acciaio ad alta velocità con eccellenti prestazioni ad alta temperatura è adatto per formare strumenti complessi.

▲ Processo di taglio
Utilizzare un angolo di rastrello più piccolo e un angolo posteriore maggiore, che può aumentare la lunghezza di contatto tra il chip e la faccia dell'utensile anteriore, riducendo così l'attrito tra il pezzo e la faccia di utensile. La parte della punta adotta un bordo di transizione ARC per migliorare la forza e prevenire la combustione e la scheggiatura ad angoli affilati. Allo stesso tempo, è fondamentale mantenere la lama affilata per garantire la rimozione liscia del chip ed evitare la scheggiatura causata da chip di attacco. Durante il processo di taglio, è necessario selezionare una velocità di taglio inferiore per evitare che la temperatura di taglio sia troppo alta. Il tasso di feed deve essere moderato. Troppo può causare bruciatura degli utensili, mentre troppo poco può causare un'usura rapida a causa della lama che funziona nello strato indurito. La profondità di taglio può essere più grande in modo che la punta funzioni al di sotto dello strato indurito, che aiuta a migliorare la durata dello strumento. Inoltre, il refrigerante dovrebbe essere completamente utilizzato per il raffreddamento durante l'elaborazione.

▲ macinazione
Quando si taglia la lega di titanio, a causa della grande resistenza al taglio, il sistema di processo deve avere una rigidità sufficiente. Allo stesso tempo, poiché la lega di titanio è facile da deformarsi, la forza di serraggio non dovrebbe essere troppo grande durante il processo di taglio, specialmente in alcuni processi di finitura e i supporti ausiliari sono persino richiesti per garantire l'accuratezza dell'elaborazione quando necessario.

Inoltre, la lega di titanio affronta una serie di sfide nella macinatura. Le sue proprietà chimiche sono attive ed è facile essere affinità e aderire agli abrasivi ad alte temperature, il che causerà il blocco delle ruote di macinazione, l'aumento dell'usura e la riduzione delle prestazioni di macinazione. Allo stesso tempo, l'usura della ruota di macinazione aumenterà anche l'area di contatto tra la ruota di macinazione e il pezzo, peggiorerà le condizioni di dissipazione del calore e causerà il aumento della temperatura dell'area di macinazione, con conseguente macinatura e ustioni locali. Inoltre, l'alta resistenza e tenacità della lega di titanio rendono anche difficile separare i chip di macinazione durante il processo di macinazione, aumentare la forza di macinazione e aumentare il consumo di energia di macinazione. Inoltre, la bassa conduttività termica e il piccolo calore specifico della lega di titanio portano alla conduzione del calore lento durante la macinazione e il calore è facile da accumulare nell'area dell'arco di macinazione, il che aggrava ulteriormente l'aumento della temperatura dell'area di macinazione.
▲ Elaborazione di estrusione
Quando si estende le leghe di titanio e titanio, è necessario garantire che la temperatura di estrusione sia abbastanza elevata e che la velocità di estrusione sia abbastanza veloce da impedire che la temperatura scenda troppo rapidamente. Allo stesso tempo, il tempo di contatto tra la billetta ad alta temperatura e il dado dovrebbe essere ridotto il più possibile, quindi si raccomanda di utilizzare nuovi materiali da dapi resistenti al calore. Quando si trasmette la billetta, la velocità dal forno di riscaldamento alla canna di estrusione deve anche essere abbastanza veloce. Inoltre, poiché il metallo può essere contaminato dal gas durante il riscaldamento e l'estrusione, è necessario adottare misure di protezione adeguate.

Durante il processo di estrusione, è fondamentale scegliere un lubrificante adatto per evitare di attaccarsi al dado. Ad esempio, è possibile utilizzare metodi come l'estrusione della giacca e l'estrusione di lubrificazione in vetro. Va notato che l'effetto termico di deformazione delle leghe di titanio e titanio è grande e la conducibilità termica è scarsa, quindi si dovrebbe prestare particolare attenzione per prevenire il surriscaldamento durante la deformazione dell'estrusione.
▲ FORGAGGI E CASSO
D'altra parte, le leghe di titanio sono molto sensibili ai parametri di processo. Le variazioni della temperatura di forgiatura, della quantità di deformazione, della velocità di deformazione e della velocità di raffreddamento influenzeranno in modo significativo la microstruttura e le proprietà delle leghe di titanio. Al fine di controllare meglio la microstruttura e le proprietà dei forgiamenti, negli ultimi anni le tecnologie avanzate di forgiatura come la forgiatura a caldo e la forgiatura isotermica sono state ampiamente utilizzate nella produzione di forgiature di leghe di titanio.

A causa dell'elevata attività chimica delle leghe di titanio e titanio, sono soggette a violente reazioni chimiche con azoto, ossigeno e altri elementi nell'aria e reagiscono anche con materiali refrattari comunemente usati nel processo di fusione. Pertanto, il casting di leghe di titanio e titanio, in particolare il casting per gli investimenti, è molto più difficile del casting di investimenti di alluminio e acciaio. All'inizio del casting in titanio, poiché lo sviluppo della tecnologia di fusione non era buono come quello della tecnologia di elaborazione della pressione, le leghe di titanio di media forza con una certa deformazione, come Ti6al4v e Ti5al2.5SN, sono state principalmente utilizzate come materiali in lega di lancio. Queste leghe sono ancora ampiamente usate oggi. Tuttavia, con l'avanzamento della tecnologia di fusione in titanio e il miglioramento dei requisiti di prestazione per le leghe di titanio del cast, in particolare la crescente complessità delle strutture di fusione, la visione originale secondo cui "tutte le leghe deformate di titanio sono adatte per il casting" non è più applicabile.

In sintesi, sebbene le leghe di titanio siano ampiamente utilizzate nei campi aerospaziali e in altri campi a causa delle loro eccellenti prestazioni, la loro efficienza di elaborazione e i costi di produzione limitano ancora la loro portata dell'applicazione. Con la svolta della tecnologia di fusione del titanio e il declino dei prezzi, il potenziale di applicazione del titanio nell'industria civile sarà ulteriormente rilasciato. Soprattutto nei settori della costruzione navale, della produzione automobilistica, dell'industria chimica, dell'elettronica, dello sviluppo marino, ecc., L'applicazione del titanio inaugurerà una rapida crescita. Allo stesso tempo, questo promuoverà anche il continuo progresso dell'industria del titanio e della tecnologia di elaborazione del titanio.

Possiamo fornire prodotti di alta qualità, buon servizio e prezzo competitivo. Ci siamo impegnati a produrre prodotti in rame di alta qualità come tubi di rame, fili di rame, piastre di rame, strisce di rame, aste di rame e altri prodotti in rame.

Mob: +8615824687445

E-mail:sales@gneesteel.com

Skype: mmkelly1314

WhatsApp/WeChat: +86 15824687445