Paduan Titanium: Karakteristik, Tantangan Pemrosesan dan Aplikasi Masa Depan

Paduan titanium, bahan dengan kekuatan spesifik tinggi, sifat mekanik yang sangat baik dan ketahanan korosi, selalu menjadi pilihan ideal untuk pembuatan pesawat dan mesin. Namun, kemampuan mesinnya yang buruk telah lama menjadi faktor utama yang membatasi penerapannya yang meluas. Namun, dengan kemajuan berkelanjutan dari teknologi pemrosesan, bidang aplikasi paduan titanium telah diperluas secara signifikan, dan sekarang banyak digunakan dalam pembuatan beberapa komponen mesin pesawat dan bagian kerangka struktural. Selanjutnya, kita akan mengeksplorasi karakteristik unik paduan titanium dan sifat pemrosesan terkait.

▲ Karakteristik paduan titanium dan titanium
Paduan titanium dan titanium menunjukkan banyak karakteristik yang sangat baik, terutama termasuk:

Kekuatan dan Kekerasan Tinggi: Kekuatan tarik paduan titanium setinggi 686-1176mpa, sedangkan kepadatannya hanya sekitar 60% baja, sehingga memiliki kekuatan spesifik yang tinggi. Kekerasan paduan titanium anil mencapai HRC 32-38, menunjukkan keunggulan kekerasannya.

Modulus elastis rendah: Modulus elastis paduan titanium anil adalah 1,078 × 10-1.176 × 10mpa, yaitu sekitar setengah dari baja dan stainless steel. Fitur ini membuatnya lebih sulit ketika mengalami dampak.

Kinerja suhu tinggi dan rendah yang sangat baik: Paduan titanium dapat mempertahankan sifat mekanik yang sangat baik pada suhu tinggi, ketahanan panasnya jauh lebih baik daripada paduan aluminium, dan kisaran suhu kerjanya lebar. Suhu kerja paduan titanium tahan panas baru bahkan dapat mencapai 550-600 derajat. Dalam lingkungan suhu rendah, kekuatan paduan titanium ditingkatkan sambil mempertahankan ketangguhan yang baik, misalnya, ia masih dapat mempertahankan ketangguhan yang sangat baik pada -253 derajat.

Resistensi korosi yang sangat baik: Titanium dapat dengan cepat membentuk film titanium oksida yang padat di udara di bawah 550 derajat, memberikan resistensi korosi yang sangat baik dalam media pengoksidasi seperti atmosfer, air laut, asam nitrat dan asam sulfat, dan alkali yang kuat.

▲ Kinerja pemrosesan paduan titanium dan titanium
Saat memproses paduan titanium, karakteristik dan karakteristiknya selama pemotongan harus dipertimbangkan sepenuhnya. Dianjurkan untuk menggunakan alat karbida, seperti tungsten-cobalt carbide, karena afinitas kimianya yang rendah dengan paduan titanium, konduktivitas termal yang baik dan kekuatan tinggi. Untuk pemotongan intermiten pada kecepatan rendah, karbida berbutir ultra halus dengan resistensi dampak dapat dipilih; Sementara baja berkecepatan tinggi dengan kinerja suhu tinggi yang sangat baik cocok untuk pembentukan dan alat yang kompleks.

▲ Proses pemotongan
Gunakan sudut rake yang lebih kecil dan sudut punggung yang lebih besar, yang dapat meningkatkan panjang kontak antara chip dan wajah pahat depan, sehingga mengurangi gesekan antara benda kerja dan wajah pahat belakang. Bagian ujung mengadopsi tepi transisi busur untuk meningkatkan kekuatan dan mencegah pembakaran dan chipping di sudut yang tajam. Pada saat yang sama, sangat penting untuk menjaga pisau tetap tajam untuk memastikan penghapusan chip yang halus dan menghindari chipping yang disebabkan oleh keripik yang menempel. Selama proses pemotongan, kecepatan pemotongan yang lebih rendah harus dipilih untuk mencegah suhu pemotongan menjadi terlalu tinggi. Laju umpan harus moderat. Terlalu banyak dapat menyebabkan pembakaran pahat, sementara terlalu sedikit dapat menyebabkan keausan cepat karena bilah yang bekerja di lapisan yang dikeraskan. Kedalaman pemotongan dapat diatur lebih besar sehingga ujungnya bekerja di bawah lapisan yang dikeraskan, yang membantu meningkatkan daya tahan alat. Selain itu, pendingin harus sepenuhnya digunakan untuk pendinginan selama pemrosesan.

▲ penggilingan
Saat memotong paduan titanium, karena resistensi besar terhadap pemotongan, sistem proses harus memiliki kekakuan yang cukup. Pada saat yang sama, karena paduan titanium mudah untuk cacat, gaya penjepit tidak boleh terlalu besar selama proses pemotongan, terutama dalam beberapa proses finishing, dan dukungan tambahan bahkan diperlukan untuk memastikan akurasi pemrosesan bila diperlukan.

Selain itu, paduan titanium menghadapi serangkaian tantangan dalam penggilingan. Sifat kimianya aktif, dan mudah untuk menjadi afinitas dan mematuhi abrasive pada suhu tinggi, yang akan menyebabkan penyumbatan roda penggilingan, peningkatan keausan dan berkurangnya kinerja penggilingan. Pada saat yang sama, keausan roda gerinda juga akan meningkatkan area kontak antara roda gerinda dan benda kerja, memperburuk kondisi disipasi panas, dan menyebabkan suhu area penggilingan naik dengan tajam, mengakibatkan retakan gerinda dan luka bakar lokal. Selain itu, kekuatan tinggi dan ketangguhan paduan titanium juga membuatnya sulit untuk memisahkan chip penggilingan selama proses penggilingan, meningkatkan gaya penggilingan dan meningkatkan konsumsi daya gerinda. Selain itu, konduktivitas termal rendah dan panas spesifik paduan titanium menyebabkan konduksi panas yang lambat selama penggilingan, dan panas mudah diakumulasikan di area busur penggilingan, yang semakin memperburuk peningkatan suhu area penggilingan.
▲ Pemrosesan ekstrusi
Saat mengekstrusi paduan titanium dan titanium, perlu untuk memastikan bahwa suhu ekstrusi cukup tinggi dan kecepatan ekstrusi cukup cepat untuk mencegah suhu turun terlalu cepat. Pada saat yang sama, waktu kontak antara billet suhu tinggi dan dadu harus dipersingkat sebanyak mungkin, sehingga disarankan untuk menggunakan bahan die yang tahan panas baru. Saat menyampaikan billet, kecepatan dari tungku pemanas ke laras ekstrusi juga harus cukup cepat. Selain itu, karena logam dapat terkontaminasi oleh gas selama pemanasan dan ekstrusi, tindakan perlindungan yang tepat harus diambil.

Selama proses ekstrusi, sangat penting untuk memilih pelumas yang cocok untuk mencegah bertahan di dadu. Misalnya, metode seperti ekstrusi jaket dan ekstrusi pelumasan kaca dapat digunakan. Perlu dicatat bahwa efek termal deformasi dari paduan titanium dan titanium besar dan konduktivitas termal buruk, sehingga perawatan khusus harus diambil untuk mencegah overheating selama deformasi ekstrusi.
▲ FORGING DAN CASTING
Di sisi lain, paduan titanium sangat sensitif terhadap parameter proses penempaan. Perubahan suhu penempaan, jumlah deformasi, kecepatan deformasi dan kecepatan pendinginan akan secara signifikan mempengaruhi struktur mikro dan sifat -sifat paduan titanium. Untuk mengontrol struktur mikro dan sifat -sifat pengampunan yang lebih baik, teknologi penempaan canggih seperti pemalsuan panas panas dan penempaan isotermal telah banyak digunakan dalam produksi paduan titanium dalam beberapa tahun terakhir.

Karena aktivitas kimia yang tinggi dari paduan titanium dan titanium, mereka rentan terhadap reaksi kimia kekerasan dengan nitrogen, oksigen dan elemen lain di udara, dan juga bereaksi dengan bahan refraktori yang biasa digunakan dalam proses pengecoran. Oleh karena itu, casting paduan titanium dan titanium, terutama casting investasi, jauh lebih sulit daripada casting investasi aluminium dan baja. Pada hari-hari awal pengecoran titanium, karena pengembangan teknologi casting tidak sebagus teknologi pemrosesan tekanan, paduan titanium kekuatan menengah dengan deformasi tertentu, seperti ti6al4V dan ti5al2.5SN, terutama digunakan sebagai bahan casting alloy. Paduan ini masih banyak digunakan saat ini. Namun, dengan kemajuan teknologi casting titanium dan peningkatan persyaratan kinerja untuk paduan titanium cor, terutama kompleksitas yang meningkat dari struktur casting, pandangan asli bahwa "semua paduan titanium yang cacat cocok untuk casting" tidak lagi berlaku.

Singkatnya, meskipun paduan titanium banyak digunakan dalam kedirgantaraan dan bidang lain karena kinerja mereka yang sangat baik, efisiensi pemrosesan dan biaya produksi mereka masih membatasi ruang lingkup aplikasi mereka. Dengan terobosan teknologi peleburan titanium dan penurunan harga, potensi aplikasi titanium dalam industri sipil akan dirilis lebih lanjut. Terutama di bidang pembuatan kapal, manufaktur mobil, industri kimia, elektronik, pengembangan kelautan, dll., Penerapan titanium akan mengantarkan pertumbuhan yang cepat. Pada saat yang sama, ini juga akan mempromosikan kemajuan berkelanjutan industri Titanium dan Teknologi Pemrosesan Titanium.

Kami dapat menyediakan produk berkualitas tinggi, layanan yang baik, dan harga yang kompetitif. Kami telah berkomitmen untuk memproduksi produk tembaga berkualitas tinggi seperti tabung tembaga, kabel tembaga, pelat tembaga, strip tembaga, batang tembaga dan produk tembaga lainnya.

Mob: +8615824687445

E-mail:sales@gneesteel.com

Skype: mmkelly1314

Whatsapp/weChat: +86 15824687445