Technologie válcování a procesy Gr5 titanových desek

Jako jedna z nejpoužívanějších slitin titanu má zralostGr5 titanová deskaTechnologie a procesy válcování přímo určují kvalitu produktu a efektivitu aplikace.

 

 

„Gr“ je zkrácená forma „Grade“, která v mezinárodním standardu představuje jakost titanu a slitin titanu. Slitiny titanu Gr5 obsahují titan (Ti), 6 % hliníku (Al) a 4 % vanadu (V), je známá jako titanová slitina Ti-6Al-4V.

 

Hlavní výhodou titanových desek Gr5 je „dokonalá rovnováha mezi pevností a houževnatostí“, ve srovnání s čistým titanem a jinými druhy slitin titanu. Vynikající odolnost proti korozi a strukturální lehkost titanových slitin z něj činí preferovaný materiál pro výrobu konstrukcí draků letadel a součástí motorů v leteckém průmyslu, stejně jako umělých kloubů a ortopedických implantátů v lékařských zařízeních.

 

 

 

Titan a slitiny titanu

 

 

 

Výrobní proces pro titanové desky

 

 

1.Výběr surovin

Nejprve je třeba vybrat ingoty Ti-6Al-4V, které splňují standardy složení. Ingoty jsou kováním kováním vykovávány do desek jednotné tloušťky, aby se odstranily vnitřní defekty, jako je pórovitost a segregace, a zušlechťují se zrna. Plechy procházejí povrchovou úpravou, kdy se mechanické broušení nebo chemické moření odstraňují oxidové okují, praskliny a olejové skvrny na povrchu.

 

2. Zahřívání na určitou teplotu

Titanová slitina Gr5 má úzký rozsah pracovních teplot za tepla. Desky se obvykle zahřívají na -fázovou oblast (asi 995 stupňů -1050 stupňů) nebo dvoufázovou oblast + (asi 800 stupňů -950 stupňů). Specifická teplota se upravuje podle válcovacího průchodu, tloušťky plechu a požadavků na výkon.

 

3. Válcování za tepla a válcování za studena

Válcování za tepla snižuje tloušťku plechu a zjemňuje strukturu zrna. Během válcování za tepla musí být řízena rychlost válcování, množství redukce a teplota válcování. Válcování za studena se používá k dalšímu zlepšení rozměrové přesnosti desky, kvality povrchu a pevnosti. Při válcování za studena dochází k pracovnímu zpevnění, takže mezižíhání musí být uspořádáno podle potřeby, aby se odstranilo vnitřní pnutí a obnovila se plasticita. Míra redukce, rychlost válcování a přesnost válcování válcování za studena musí být přesně řízeny, aby se zajistilo, že odchylka tloušťky plechu bude v rozmezí ±0,05 mm a rovinnost splňuje náročné-aplikační požadavky.

 

Válcování za tepla pro titanové desky Gr5

 

4.Tepelné zpracování

Lze použít různé procesy tepelného zpracování, jako je žíhání a stárnutí v roztoku. Například titanové desky Gr5 používané v konstrukčních součástech pro letectví a kosmonautiku obvykle využívají proces „-fázová oblast kalení + stárnutí“ ke zlepšení pevnosti materiálu rafinací vysrážených fází. Desky používané v lékařských zařízeních většinou využívají proces „rekrystalizačního žíhání“ ke zvýšení houževnatosti a odolnosti proti korozi při zajištění určité úrovně pevnosti.

 

5.Dokončovací proces

Dokončovací proces zahrnuje vyrovnání, stříhání a leštění povrchu. Vyrovnáváním se eliminuje deformace desky v důsledku deformace, přesným stříháním se získávají hotové výrobky splňující rozměrové požadavky a leštění povrchu dále zlepšuje povrchovou úpravu desky. Proces kontroly se týká analýzy chemického složení, mechanického testování, metalografické detekce, měření rozměrové přesnosti a detekce povrchu. Všechny indikátory musí splňovat příslušné normy, jako jsou ASTM B265, ASTM F136 a ASTM F67. Nekvalifikované výrobky je třeba přepracovat nebo sešrotovat.

 

Titanové desky ASTM B265 Gr5 skladem

 

 

1. IinteligentníTteplota Covládání

Zákon mikrostrukturní transformace titanové slitiny Gr5 v různých teplotních rozsazích je složitý. Během válcování se používá infračervený teploměr k-sledování povrchové teploty desky v reálném čase. V kombinaci s inteligentním systémem řízení teploty ohřívací pece je kolísání teploty každého válcovacího průchodu řízeno v rozmezí ±5 stupňů, čímž se zabrání nerovnoměrné velikosti zrna způsobené kolísáním teploty.

 

2. Inteligentní algoritmy a online detekce plochosti

Instalací tlakových senzorů, senzorů posunu a laserových tloušťkoměrů na válcovací stolici je dnes vytvořen uzavřený -řídicí systém, který v reálném čase- shromažďuje údaje, jako je tlak, válcovací mezera a tloušťka plechu během válcování. Inteligentní algoritmy automaticky upravují velikost válcovací mezery a rychlost válcování, což umožňuje stabilně řídit toleranci tloušťky plechu v rozmezí 0,03 mm. Online zařízení pro detekci rovinnosti se používá k včasné detekci defektů deformace plechu a jejich zpětnému předání do procesu vyrovnávání, přičemž chyba rovinnosti hotového plechu nepřesahuje 0,2 mm/m.

 

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

Během zahřívání a válcování za tepla je použito plně utěsněné zařízení na ochranu inertního plynu, aby se zabránilo oxidaci plechu. Při válcování za studena se k mazání a chlazení používá speciální válcovací olej, aby se snížilo tření a škrábance mezi válcem a povrchem desky.

 

 

Technologie kompozitního válcování synchronně válcuje titanové desky Gr5 s materiály, jako je nerezová ocel a hliníková slitina, aby se připravily kompozitní desky s výhodami různých materiálů, čímž se rozšiřují jejich aplikační scénáře v námořním strojírenství, chemickém zařízení a dalších oblastech."Technologie digitálního dvojčete" a "optimalizace umělé inteligence" zajistí plnou-procesní inteligenci procesu válcování. „Technologie-úsporného válcování“ a „procesy zpracování šetrné k životnímu prostředí“ postupně nahradí tradiční procesy s vysokou-spotřebou energie-a vysokým-znečištěním. „Technologie přesné regulace výkonu“ bude splňovat individuální potřeby různých oborů.

 

Ruihang, specializující se na výrobu titanových kulatých tyčí, vítáme vaše dotazy na:Sam.Rui@bjrh-titanium.com