Titanium legering: kenmerken, verwerkingsuitdagingen en toekomstige toepassingen

Titaniumlegering, een materiaal met een hoge specifieke sterkte, uitstekende mechanische eigenschappen en corrosieweerstand, is altijd een ideale keuze geweest voor vliegtuigen en motorproductie. De slechte bewerkbaarheid is echter al lang de belangrijkste factor die zijn wijdverbreide toepassing beperkt. Met de continue vooruitgang van de verwerkingstechnologie is het toepassingsveld van de titaniumlegering echter aanzienlijk verbreed en wordt het nu veel gebruikt bij de vervaardiging van meerdere componenten van vliegtuigmotoren en structurele kaderonderdelen. Vervolgens zullen we de unieke kenmerken van titaniumlegeringen en hun bijbehorende verwerkingseigenschappen onderzoeken.

▲ Kenmerken van titanium en titaniumlegeringen
Titanium- en titaniumlegeringen vertonen veel uitstekende kenmerken, voornamelijk inclusief:

Hoge sterkte en hardheid: de treksterkte van titaniumlegering is zo hoog als 686-1176MPa, terwijl de dichtheid slechts ongeveer 60% van het staal is, dus het heeft een hoge specifieke sterkte. De hardheid van de gegloeid titaniumlegering bereikt HRC 32-38 en toont zijn hardheidsvoordeel.

Lage elastische modulus: de elastische modulus van de gegloeid titaniumlegering is 1.078 × 10-1.176 × 10mpa, wat ongeveer de helft is van die van staal en roestvrij staal. Deze functie maakt het moeilijker wanneer het wordt onderworpen aan impact.

Uitstekende prestaties met hoge en lage temperatuur: titaniumlegering kan uitstekende mechanische eigenschappen bijhouden bij hoge temperaturen, de hittebestendigheid is veel beter dan die van aluminiumlegering en het werktemperatuurbereik is breed. De werktemperatuur van de nieuwe warmtebestendige titaniumlegering kan zelfs 550-600 graden bereiken. Bij lage temperatuuromgeving wordt de sterkte van titaniumlegering verbeterd met behoud van een goede taaiheid, bijvoorbeeld, kan het nog steeds een uitstekende taaiheid behouden op -253 graden.

Uitstekende corrosieweerstand: titanium kan snel een dichte titaniumoxidefilm vormen in lucht onder de 550 graden, waardoor het een uitstekende corrosieweerstand heeft in het oxiderende media zoals atmosfeer, zeewater, salpeterzuur en zwavelzuur en sterke alkali.

▲ Verwerkingsprestaties van titanium- en titaniumlegeringen
Bij het verwerken van titaniumlegeringen moeten de kenmerken en kenmerken ervan tijdens het snijden volledig worden overwogen. Het wordt aanbevolen om carbide-gereedschappen te gebruiken, zoals Carbide voor wolfraam-cobalt, vanwege de lage chemische affiniteit met titaniumlegering, goede thermische geleidbaarheid en hoge sterkte. Voor intermitterend snijden op lage snelheid kan ultrafijnkorrelig carbide met impactweerstand worden geselecteerd; Terwijl high-speed staal met uitstekende prestaties op hoge temperatuur geschikt is voor vorming en complexe gereedschappen.

▲ Snijproces
Gebruik een kleinere harkhoek en een grotere achterhoek, die de contactlengte tussen de chip en het gezicht van de voorgereedschap kan vergroten, waardoor de wrijving tussen het werkstuk en het gezicht van de achterkant wordt verminderd. Het puntgedeelte neemt een boogovergangsrand aan om de sterkte te verbeteren en verbranding en chippen in scherpe hoeken te voorkomen. Tegelijkertijd is het cruciaal om het mes scherp te houden om een soepele verwijdering van chip te garanderen en te voorkomen dat chipping veroorzaakt door het plakken van chips. Tijdens het snijproces moet een lagere snijsnelheid worden geselecteerd om te voorkomen dat de snijtemperatuur te hoog is. De voedingssnelheid moet matig zijn. Te veel kan zorgen voor het branden van gereedschap, terwijl te weinig snelle slijtage kan veroorzaken door het mes dat in de geharde laag werkt. De snijdiepte kan groter worden ingesteld, zodat de punt onder de geharde laag werkt, wat helpt om de duurzaamheid van het gereedschap te verbeteren. Bovendien moet koelvloeistof volledig worden gebruikt voor het koelen tijdens de verwerking.

▲ slijpen
Bij het snijden van titaniumlegering moet het processysteem, vanwege de grote weerstand tegen snijden, voldoende starheid hebben. Tegelijkertijd, omdat titaniumlegering gemakkelijk te vervormen is, moet de klemkracht niet te groot zijn tijdens het snijproces, vooral in sommige afwerkingsprocessen, en hulpmiddelen zijn zelfs vereist om de verwerkingsnauwkeurigheid te waarborgen indien nodig.

Bovendien staat Titanium Alloy voor een reeks uitdagingen in het slijpen. De chemische eigenschappen zijn actief, en het is gemakkelijk om affiniteit te zijn en zich te houden aan schuurmiddelen bij hoge temperaturen, die slijpwielblokkade, verhoogde slijtage en verminderde slijpprestaties zullen veroorzaken. Tegelijkertijd zal slijtage wielslijtage ook het contactgebied tussen het slijpwiel en het werkstuk vergroten, de warmtedissipatieomstandigheden verergeren en de temperatuur van het slijpgebied sterk stijgen, wat resulteert in slijpscheuren en lokale brandwonden. Bovendien maken de hoge sterkte en taaiheid van titaniumlegering het ook moeilijk om de slijpchips tijdens het slijproces te scheiden, de slijpkracht te vergroten en het slijp stroomverbruik te verhogen. Bovendien leiden de lage thermische geleidbaarheid en kleine specifieke warmte van titaniumlegering tot langzame warmtegeleiding tijdens het slijpen, en warmte is gemakkelijk te verzamelen in het slijpbogengebied, dat de toename van de temperatuur van het slijpgebied verder verergert.
▲ Extrusieverwerking
Bij het extruderen van titanium- en titaniumlegeringen is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de extrusietemperatuur hoog genoeg is en de extrusiesnelheid snel genoeg is om te voorkomen dat de temperatuur te snel daalt. Tegelijkertijd moet de contacttijd tussen de billet op hoge temperatuur en de dobbelsteen zoveel mogelijk worden ingekort, dus het wordt aanbevolen om nieuwe warmtebestendige matrijsmaterialen te gebruiken. Bij het overbrengen van de knuppel moet de snelheid van de verwarmingsoven naar het extrusiebat ook snel genoeg zijn. Aangezien het metaal tijdens verwarming en extrusie bovendien kan worden besmet door gas, moeten bovendien geschikte beschermende maatregelen worden genomen.

Tijdens het extrusieproces is het cruciaal om een geschikt smeermiddel te kiezen om te voorkomen dat je aan de dobbelsteen blijft hangen. Methoden zoals extrusie van jas extrusie en glazen smering kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt. Opgemerkt moet worden dat het thermische effect van de vervorming van titanium- en titaniumlegeringen groot is en de thermische geleidbaarheid slecht is, dus speciale zorg moet worden besteed aan het voorkomen van oververhitting tijdens extrusievervorming.
▲ smeed en gieten
Aan de andere kant zijn titaniumlegeringen erg gevoelig voor smeedprocesparameters. Veranderingen in smeedtemperatuur, vervormingshoeveelheid, vervormingssnelheid en koelsnelheid zullen de microstructuur en eigenschappen van titaniumlegeringen aanzienlijk beïnvloeden. Om de microstructuur en eigenschappen van smeedstukken beter te beheersen, zijn geavanceerde smeedtechnologieën zoals hot die smeden en isotherme smeed de afgelopen jaren op grote schaal gebruikt bij de smeden productie van titaniumlegeringen.

Vanwege de hoge chemische activiteit van titanium- en titaniumlegeringen zijn ze vatbaar voor gewelddadige chemische reacties met stikstof, zuurstof en andere elementen in de lucht, en reageren ook met vuurvaste materialen die vaak worden gebruikt in het gietproces. Daarom is de casting van titanium- en titaniumlegeringen, met name beleggingscasting, veel moeilijker dan investeringsuitgieten van aluminium en staal. In de begindagen van titaniumcasting, omdat de ontwikkeling van castingtechnologie niet zo goed was als die van drukverwerkingstechnologie, werden titaniumlegeringen van gemiddelde sterkte met bepaalde vervorming, zoals Ti6al4V en Ti5al2.5SN, voornamelijk gebruikt als gietlegeringsmaterialen. Deze legeringen worden tegenwoordig nog steeds veel gebruikt. Met de vooruitgang van titaniumcastingtechnologie en de verbetering van de prestatievereisten voor cast titaniumlegeringen, met name de toenemende complexiteit van gietstructuren, is de oorspronkelijke opvatting dat "alle vervormde titaniumlegeringen geschikt zijn om te gieten" niet langer van toepassing.

Samenvattend, hoewel titaniumlegeringen veel worden gebruikt in ruimtevaart en andere velden vanwege hun uitstekende prestaties, beperken hun verwerkingsefficiëntie en productiekosten nog steeds hun toepassingsomvang. Met de doorbraak van titanium smelttechnologie en de prijzendaling zal het toepassingspotentieel van titanium in de civiele industrie verder worden vrijgegeven. Vooral op het gebied van scheepsbouw, auto -productie, chemische industrie, elektronica, mariene ontwikkeling, enz., Zal de toepassing van titanium snelle groei inluiden. Tegelijkertijd zal dit ook de voortdurende vooruitgang van de titaniumindustrie en titaniumverwerkingstechnologie bevorderen.

We kunnen producten van hoge kwaliteit, goede service en concurrerende prijs bieden. We zijn toegewijd aan het produceren van koperproducten van hoge kwaliteit, zoals koperen buizen, koperen draden, koperen platen, koperen strips, koperen staven en andere koperen producten.

MOB: +8615824687445

E-mail:sales@gneesteel.com

Skype: MMKelly1314

Whatsapp/wechat: +86 15824687445