Přesná kontrola a technologie odstraňování povrchového okují tváření za tepla pro tyče z titanové slitiny

Špičkové{0}}produkty kladou přísné normy na rozměrovou přesnost a kvalitu povrchu. Tvářením za tepla lze optimalizovat mikrostrukturu polotovarů. Však,slitiny titanuvyznačují se špatnou tepelnou vodivostí, což snadno vede k deformaci-ne{1}}tolerance během zpracování. Při vysokých teplotách se na povrchu tvoří tvrdé okují a křehké vrstvy. Neadekvátní odstranění okují způsobí vady obrábění a selhání součástí.

 

 

1. Charakteristiky procesu tváření jádra za tepla

Mezi hlavní procesy tváření za tepla pro tyče z titanové slitiny patří válcování za tepla, vícesměrné kování za tepla a vytlačování za tepla s teplotami zpracování v rozmezí od 850 stupňů do 950 stupňů, aby se vyrovnala plasticita a mikrostruktura. Vysokoteplotní deformace titanových slitin je citlivá na teplotu, rychlost deformace a velikost deformace. Špatná tepelná vodivost vytváří velký teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem polotovarů, což má za následek nerovnoměrnou deformaci a následné vady přesnosti. Opotřebení matrice, tuhost zařízení a nerovnoměrné chlazení dále zhorší rozměrové odchylky.

 

2. Hlavní vady přesnosti a mechanismy jejich vzniku

Vady spadají do dvou kategorií: rozměrové vady a vady geometrického tvaru a polohy:

• Rozměrové vady: Průměr, zaoblení a délka jsou mimo--tolerance. Ty jsou způsobeny nerovnoměrným ohřevem, nesprávným rozložením redukce, opotřebením matrice a diferenciálním smrštěním chlazení. Konvenční tyče mají toleranci průměru přesahující ±0,1 mm, což nesplňuje normy pro přesnou montáž.
• Geometrické vady tvaru a polohy: Ohyb a kroucení způsobené excentrickým sevřením, nerovnoměrným tepelným namáháním a zbytkovým chladícím napětím. Přímost běžných tyčí přesahuje 1 mm/m, což má za následek časově-náročné rovnání. U tyčí velkých-rozměrů vede nekonzistentní vnitřní a vnější deformace také k nehomogenní mikrostruktuře a nestabilní přesnosti.

 

 

1. Přesná regulace topného procesu

Rovnoměrné vytápění je základem tvarové kontroly. Gradientní ohřev, konstantní regulace teploty v rozmezí ±10 stupňů, správné vertikální stohování a přizpůsobená doba držení eliminují teplotní gradienty uvnitř polotovarů. Pro vyvážení rovnoměrné deformace a kvality povrchu je použita pecní atmosféra s nízkým oxidačním potenciálem.

 

2. Optimalizace parametrů procesu tváření

Parametry deformace jsou přizpůsobeny pro různé procesy: více-průchodové malé snížení válcování za tepla stabilizuje kruhovitost; více-směrové kování za tepla zabraňuje excentrickému ohýbání; extruze za horka používá matrice předehřáté na 100–120 stupňů, aby se zabránilo praskání. Po optimalizaci je tolerance průměru řízena v rozmezí ±0,05 mm a přímost menší nebo rovna 1 mm/m, splňující požadavky na přesné obrábění.

 

3. Přesné řízení chlazení a dokončování

Chlazení vzduchem a pomalé chlazení mlhou se používají ke snížení deformace smrštěním a uvolnění zbytkového napětí. Podporované CNC rovnání a přesné broušení odstraňují vady, dosahují drsnosti povrchu Ra Menší nebo rovna 0,8 μm. V kombinaci s online laserovou inspekcí pro-nastavování parametrů v reálném čase je realizováno přesné řízení procesu s uzavřenou-smyčkou-.

 

 

• Slitiny titanu jsou vysoce náchylné k oxidaci nad 800 stupňů, přičemž na povrchu tvoří tři vrstvy tvrdého okují s křehkou vrstvou alfa kontaminace na vnitřní straně. Vyšší teplota a delší doba výdrže vedou k silnějším vrstvám oxidu.
• Zvyšuje odolnost proti řezání a broušení, urychluje opotřebení nástroje a vytváří vady obrábění.
• Křehká alfa vrstva drasticky snižuje houževnatost povrchu a odolnost proti únavě, díky čemuž jsou součásti náchylné k únavovému popraskání a ohrožují bezpečnost-zařízení vyšší třídy.
• Nerovnoměrné měřítko pokrývá vady základního materiálu, což způsobuje nesprávný úsudek při kontrole kvality a snižuje výtěžnost hotového produktu.

 

 

1. Mechanické čištění

Metody zahrnují pískování, broušení a leštění, vhodné pro dávkovou úpravu silných okují.

Pískování se může pochlubit vysokou účinností a nulovým znečištěním, přesto nedokáže zcela odstranit křehké alfa vrstvy a může způsobit povrchové důlky.

Broušení a leštění dosahuje důkladného čištění a vynikající kvality povrchu, ale trpí vysokou ztrátou materiálu a nízkou účinností, a to pouze u vysoce přesných tyčí-.

 

2. Chemické čištění

Moření směsi kyseliny fluorovodíkové a kyseliny dusičné slouží jako hlavní chemická metoda čištění. Zcela odstraňuje vodní kámen a vrstvy alfa bez mechanického poškození a dobře zachovává rozměrovou přesnost, ideální pro vysoce-přesné speciální-tyče. Jeho nevýhody spočívají ve vysokých nákladech na zpracování odpadních kapalin a přísných požadavcích na ochranu životního prostředí, které vyžadují podpůrná čistící zařízení.

 

3. Čištění kompozitu a kontrola zdroje oxidace

Každá jednotlivá technologie čištění má svá vlastní omezení. Průmysl široce používá kompozitní proces: nízkotlaké otryskávání pískem pro hrubé odstranění → moření pro jemné čištění → leštění pro ořezávání povrchu, vyvážení efektivity zpracování a kvality povrchu.

Oxidaci lze řídit u zdroje: nízkoteplotní{0}}dokončování při 300–550 stupních nebo zahřívání ve vakuu/inertní atmosféře za účelem izolace kyslíku, což snižuje náklady na následné čištění a zlepšuje využití materiálu minimalizací tvorby vodního kamene.

 

 

Ruihang Group vyrábí hlavně titanové produkty s kompletním průmyslovým řetězcem, včetně tavení, kování, rovnání, válcování, povrchové úpravy, testovacího procesu. V případě potřeby nákupu nás neváhejte kontaktovat na e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com