Hei acolo! În calitate de furnizor de forjare de titan, am fost profund implicat în lumea forjarii de titan de ceva timp. Unul dintre cele mai importante aspecte ale forjarii titanului este rafinarea cerealelor. De ce este atât de important? Ei bine, boabele mai fine pot îmbunătăți în mod semnificativ proprietățile mecanice ale titanului, cum ar fi rezistența, tenacitatea și ductilitatea. În această postare, voi împărtăși cu voi câteva dintre metodele populare de rafinare a cerealelor de forjare pentru titan.
Prelucrare termomecanica
Prelucrarea termomecanică este o metodă utilizată pe scară largă în industria forjării titanului. Combină deformarea controlată și tratamentul termic.
Forjare la cald și recristalizare
Forjarea la cald este un pas cheie în acest proces. Când încălzim titanul la o temperatură ridicată, de obicei peste temperatura de recristalizare, și apoi îl deformăm, încep să se formeze boabe noi. Mediul cu temperaturi ridicate oferă suficientă energie pentru ca atomii din titan să se rearanjeze.
În timpul forjarii la cald, putem controla rata de deformare și cantitatea de deformare. O rată de deformare mai mare și o deformare mai mare pot duce la o rafinare mai mare a cerealelor. De exemplu, dacă falsificămDiscuri din titan TC4, ajustăm cu atenție parametrii de forjare. Aplicând o rată mare de deformare, putem descompune boabele mari existente în altele mai mici. După forjare, efectuăm un tratament termic corespunzător. Acest tratament termic ajută la stabilizarea boabelor fine nou formate. Este ca și cum le-ai oferi șansa de a se „așeza” și de a crește într-un mod mai organizat.
Forjare în mai multe etape
Forjarea în mai multe etape este o altă parte a prelucrării termomecanice. În loc să facem o operație mare de forjare, o împărțim în mai mulți pași mai mici. Fiecare pas este urmat de un tratament termic.
În primul pas, facem o forjare brută. Această deformare inițială începe să descompună boabele mari. Apoi, încălzim - tratăm titanul pentru a ameliora tensiunile interne cauzate de forjare. După aceea, efectuăm al doilea pas de forjare. Acest al doilea pas rafinează și mai mult boabele care s-au format în prima etapă. Repetăm acest proces de mai multe ori până obținem dimensiunea dorită a granulelor. Această metodă este foarte eficientă pentru piesele din titan cu formă complexă, cum ar fi cele utilizate înModificarea automată a șuruburilor din aliaj de titan. Forjarea în mai multe etape ne permite să controlăm structura granulelor în întreaga piesă, asigurând proprietăți mecanice uniforme.
Aliere
Alierea este un alt mod puternic de a rafina boabele din titan. Adăugând anumite elemente la titan, îi putem schimba microstructura.
Cereale - Elemente de rafinare
Elemente precum bor (B), carbon (C) și azot (N) sunt utilizate în mod obișnuit ca agenți de rafinare a cerealelor în aliajele de titan. Aceste elemente pot forma particule fine în matricea de titan.
De exemplu, când adăugăm o cantitate mică de bor la titan, acesta formează particule de borură de titan (TiB). Aceste particule de TiB acționează ca locuri de nucleare pentru boabele noi în timpul solidificării sau recristalizării. Ele împiedică creșterea boabelor mari prin fixarea granițelor boabelor. Ca rezultat, dimensiunea totală a granulelor este redusă.
Carbonul și azotul pot avea, de asemenea, efecte similare. Ele formează particule de carbură de titan (TiC) și, respectiv, nitrură de titan (TiN). Aceste particule nu numai că rafinează boabele, ci și îmbunătățesc duritatea și rezistența la uzură a aliajului de titan. Când facemBloc de titan, aliarea cu aceste elemente poate spori atât structura granulelor, cât și performanța blocului.
Deformare plastică severă (SPD)
Deformarea plastică severă este o metodă relativ nouă și avansată de rafinare a cerealelor.
Presare unghiulară Equal - Channel (ECAP)
ECAP este una dintre cele mai cunoscute tehnici SPD. În acest proces, proba de titan este presată printr-o matriță cu două canale care se intersectează la un unghi. Pe măsură ce proba trece prin intersecție, aceasta suferă o mare deformare prin forfecare.
Această deformare prin forfecare creează o densitate mare de luxații în titan. Aceste luxații interacționează între ele și în cele din urmă conduc la formarea de noi boabe. Avantajul ECAP este că poate produce boabe extrem de fine, uneori chiar în intervalul nanometric. Cu toate acestea, are unele limitări. Este potrivit în principal pentru mostre de dimensiuni mici, deoarece este dificil să se aplice acest proces la forjarea la scară largă.
Torsiunea de înaltă presiune (HPT)
HPT este o altă metodă SPD. În HPT, o probă de titan în formă de disc este plasată între două nicovale. Se aplică o presiune ridicată probei și, în același timp, se rotește una dintre nicovale. Această combinație de presiune și torsiune provoacă o deformare plastică severă a probei.
Similar cu ECAP, HPT poate rafina boabele la o dimensiune foarte mică. Dar, la fel ca ECAP, este mai potrivit pentru cercetare la scară de laborator sau producție de piese mici. Cu toate acestea, cunoștințele dobândite din aceste metode SPD ne pot inspira să dezvoltăm noi procese de forjare pentru producția la scară mai mare.
Vibrații cu ultrasunete - Forjare asistată
Vibrații cu ultrasunete - forjare asistată este o abordare inovatoare. Când aplicăm vibrații cu ultrasunete în timpul procesului de forjare, acesta poate avea un impact semnificativ asupra rafinamentului cerealelor.
Vibrațiile ultrasonice creează un mediu dinamic în titan. Ele pot reduce stresul de curgere a titanului, ceea ce înseamnă că îl putem deforma mai ușor. În același timp, vibrațiile pot sparge dendritele (structuri asemănătoare copacului care se formează în timpul solidificării) și pot favoriza formarea de noi boabe.
Această metodă este utilă în special atunci când forjam piese de formă complexă. Vibrațiile ultrasonice pot ajuta la asigurarea unei deformări uniforme în întreaga piesă, ceea ce duce la o structură de cereale mai uniformă.
Concluzie
În concluzie, există mai multe metode eficiente de rafinare a granulelor de forjare pentru titan, inclusiv prelucrarea termomecanică, alierea, deformarea plastică severă și forjarea asistată cu vibrații ultrasonice. Fiecare metodă are propriile avantaje și limitări. În calitate de furnizor de forjare de titan, trebuie să alegem cea mai potrivită metodă pe baza cerințelor specifice ale produsului, cum ar fi forma, dimensiunea și proprietățile mecanice dorite.
Dacă sunteți în căutarea pieselor forjate de titan de înaltă calitate cu structuri cu granulație fină, mi-ar plăcea să discut cu dvs. Fie că ai nevoieDiscuri din titan TC4, piese pentruModificarea automată a șuruburilor din aliaj de titan, sauBloc de titan, putem lucra împreună pentru a găsi cea mai bună soluție pentru nevoile dumneavoastră. Doar contactați-vă și haideți să începem conversația despre cerințele dvs. de forjare a titanului.
Referințe
- Semiatin, SL și Jonas, JJ (1996). Ecuații constitutive pentru prelucrarea la cald a metalelor. International Material Reviews, 41(2), 1-42.
- Valiev, RZ și Langdon, TG (2006). Principiile presarii unghiulare cu canale egale ca instrument de prelucrare pentru rafinarea cerealelor. Progress in Materials Science, 51(8), 881-981.
- Froes, FH și Boyer, R. (2007). Știința și tehnologia titanului. CRC Press.
