Teknologi Penempaan dalam Pengolahan Bahan Titanium

Bahan logam titanium banyak digunakan di bidang luar angkasa, medis, kimia, dan lainnya karena kekuatannya yang tinggi, kepadatannya yang rendah, ketahanan korosi yang baik, dan ketahanan suhu tinggi. Dalam pengolahan logam titanium, penempaan digunakan sebagai metode pembentukan yang penting untuk menghasilkan deformasi plastis material dengan menerapkan gaya eksternal, sehingga dapat mengubah ukuran dan bentuk serta meningkatkan sifat material. Makalah ini akan memperkenalkan secara rinci teknologi penempaan dalam pengolahan bahan logam titanium, termasuk berbagai jenis metode penempaan dan karakteristiknya.
I. Klasifikasi metode penempaan
Penempaan bebas: penempaan bebas adalah metode penempaan paling dasar, blanko di landasan atas dan bawah antara deformasi bebas. Metode ini cocok untuk produksi bentuk sederhana, persyaratan presisi tempa, seperti roda gigi besar, poros, dan sebagainya. Keunggulan free forging adalah prosesnya yang fleksibel, mudah beradaptasi, namun tingkat pemanfaatan materialnya rendah, dan membutuhkan keterampilan forging yang tinggi.

Die forging: die forging adalah metode penempaan billet dalam cetakan. Menurut pembukaan dan penutupan cetakan, die forging dapat dibagi menjadi die forging terbuka dan die forging tertutup. Penempaan cetakan tertutup karena tidak adanya tepi terbang, pemanfaatan material yang tinggi, keakuratan dimensi tempa yang tinggi, cocok untuk produksi tempa dalam jumlah besar dan bentuk yang rumit. Keunggulan die forging adalah efisiensi produksi yang tinggi, kualitas tempa yang baik, namun biaya cetakannya tinggi, dan memerlukan perawatan yang rutin.
Ekstrusi: Ekstrusi adalah billet ke dalam silinder ekstrusi, melalui die dan batang ekstrusi pada tekanan billet, sehingga diekstrusi dari metode pembentukan lubang die. Ekstrusi cocok untuk produksi batangan panjang, tabung, profil, dan tempa lainnya. Keuntungan ekstrusi adalah pemanfaatan material yang tinggi, organisasi penempaan internal yang padat, namun investasi peralatan yang besar dan proses yang kompleks.
Penempaan gulungan dan penggulungan silang: kedua cara ini terutama digunakan untuk memproses bahan panjang dan tipis, melalui rol yang berputar atau gulungan pada billet untuk deformasi terus menerus. Keunggulan roll forging dan cross rolling adalah produktivitas tinggi, pemanfaatan material baik, cocok untuk produksi skala besar.
Penggulungan pendulum, penempaan putar pendulum, dan penggulungan cincin: metode ini menggunakan cetakan yang berputar untuk membentuk billet secara lokal atau integral. Mereka cocok untuk produksi bentuk kompleks, persyaratan tempa presisi tinggi, seperti roda gigi, cincin bantalan, dan sebagainya. Metode penempaan ini biasanya memerlukan desain dan kontrol cetakan yang tepat untuk menghasilkan produk berkualitas tinggi.
Kedua, poin utama dari proses penempaan
Pemilihan rasio penempaan: rasio penempaan yang wajar sangat penting untuk meningkatkan kualitas penempaan dan mengurangi biaya. Rasio penempaan yang terlalu kecil dapat menyebabkan organisasi penempaan internal tidak merata, penurunan kinerja; rasio penempaan yang terlalu besar dapat meningkatkan kesulitan dan biaya penempaan.
Suhu pemanasan dan waktu penahanan: logam titanium perlu dipanaskan sebelum ditempa untuk meningkatkan plastisitasnya dan mengurangi ketahanan terhadap deformasi. Suhu pemanasan dan waktu penahanan yang benar dapat memastikan bahwa suhu internal billet seragam, untuk menghindari fenomena panas berlebih atau terbakar berlebih.
Jumlah deformasi dan kecepatan deformasi: jumlah deformasi yang wajar dan kecepatan deformasi untuk mengendalikan organisasi dan kinerja tempa memiliki pengaruh yang penting. Deformasi yang berlebihan dapat menyebabkan retak atau deformasi tempa yang tidak merata; laju deformasi yang terlalu cepat dapat menyebabkan tegangan sisa di dalam penempaan.
Desain dan pemeliharaan cetakan: kualitas desain cetakan secara langsung mempengaruhi keakuratan pembentukan dan kualitas permukaan tempa. Cetakan harus memiliki kekuatan dan kekerasan yang tinggi untuk menahan suhu tinggi dan tekanan tinggi dalam proses penempaan. Pada saat yang sama, pemeliharaan rutin dan perombakan cetakan juga merupakan langkah penting untuk menjamin kualitas tempa.
Pemrosesan penempaan bahan logam titanium adalah proses yang rumit dan rumit. Dengan memilih metode penempaan yang sesuai, mengoptimalkan parameter proses penempaan, merancang cetakan yang masuk akal dan memperkuat kontrol proses serta tindakan lainnya, kami dapat menghasilkan tempa titanium berkualitas tinggi dan berkinerja tinggi. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan serta peningkatan teknologi proses yang berkelanjutan, pemrosesan penempaan bahan logam titanium akan memainkan peran penting di lebih banyak bidang.