Technologie metalurgického zpracování a čištění výkovků ze slitin titanu

S neustálým pokrokem vědy a techniky jsou požadavky na vlastnosti materiálů stále vyšší a vyšší. Titanové slitiny se díky svým vynikajícím vlastnostem postupně staly středem zájmu výzkumu. Kování titanové slitiny je důležitým procesem tváření kovů. Výkovky z titanové slitiny jsou však během výrobního procesu náchylné k defektům, jako jsou vměstky a okuje, které ovlivňují výkonnost výkovků.

Mnoho metod kování a zpracování materiálů je také neustále sledováno. Výrobky kované ze slitin titanu jsou na trhu široce používány. Technologie zpracování kování je stále vyzrálejší. Metalurgie kování titanových slitin je poměrně běžná. Pojďme se dozvědět o kování titanové slitiny. technologie hutního zpracování a čištění.

⑴. Technologie rychlého prototypování přímého laserového slinování kovů

Technologie rychlého prototypování přímého laserového slinování kovů komplexně využívá pokročilou laserovou technologii, práškovou technologii a technologii počítačového řízení k dosažení přímého zpracování a tvarování téměř hustých kovových dílů. Nejprve se počítačově podporovaný návrhový systém (CAD) použije ke konstrukci trojrozměrného modelu součásti cílového produktu a poté se digitální model rozloží na řadu dvourozměrných vrstevních struktur. Počítač řídí pohyb laserového paprsku a systém práškové dlažby se pohybuje synchronně, aby pokládal slitinový prášek. , po slinování jedné vrstvy jemného prášku začne systém opět spékat novou vrstvu a nakonec vytvoří trojrozměrnou entitu produktu po slinování vrstvu po vrstvě.

⑵. Technologie selektivního plátování elektronovým paprskem

Technologie selektivního plátování elektronovým paprskem je výrobní technologie, která využívá vysokoenergetické elektronové paprsky k bombardování předem smíchaného titanového smíšeného prášku a jeho spékání vrstvu po vrstvě. Titanový kovový prášek se pod ostřelováním elektronovým paprskem roztaví a spéká do vrstvy a spojí se se spodní vrstvou, která byla ochlazena a vytvořena. Švédská společnost Arcam použila tuto technologii k vývoji systému EBM S12. Část zařízení se zdrojem elektronového paprsku zahřívá horní vlákno na více než 2500 stupňů, aby se uvolnily elektrony. Jsou urychlovány anodou a procházejí fokusační cívkou, aby vytvořily sestupný bombardovací elektronový paprsek. Vychylování elektronového paprsku lze řídit magnetickým polem. energie elektronového paprsku je řízena proudem a generovaný výkon může dosáhnout 4 kW. Během zpracování nanese rozdělovač prášku vrstvu prášku na pracovní rovinu ve vakuové komoře a poté pracovní stanice převede trojrozměrný modelovací soubor obrobku na součásti.

Data profilu vrstvy a přenášená do řídicího systému. Na základě načtených profilových dat řídí řídicí systém elektronový paprsek k provádění selektivního slinování podle specifické skenovací dráhy. Titanový kovový prášek se slinuje a hromadí vrstvu po vrstvě pod ostřelováním elektronovým paprskem, dokud není spečena vrchní vrstva celého dílu. Prášková forma v neslinuté oblasti se nemění a po vyčištění lze získat požadované trojrozměrné díly z titanové slitiny. Tento systém se používá hlavně při výrobě komponent ze slitiny titanu v oblasti letectví, kosmonautiky, automobilů a lékařských implantátů. Slinutá titanová slitina Ti-6AI-4V má dobrou metalografickou strukturu a vynikající mechanické vlastnosti. Uváděná mez kluzu je 910~940MPa, pevnost v tahu je 950~990MPa, tvrdost podle Rockwella je 30~35HRC a modul pružnosti je 120GPa. V praktických aplikacích však stále existují problémy, jako je pouze omezená výrobní velikost (maximální výrobní velikost je pouze 250 x 250 x 200 mm) a surovinu titanový prášek je třeba dodat speciálně.

⑴ Analýza vad výkovků ze slitiny titanu

Během procesu kování výkovků z titanové slitiny je v důsledku přítomnosti vměstků, jako jsou plyny a oxidy v kovu, snadné způsobit vady, jako jsou praskliny, póry a uvolnění ve výkovcích, což vážně ovlivňuje výkon výkovků. Proto je čištění výkovků klíčovým krokem ke zlepšení kvality výkovků.

⑵Klasifikace procesu čištění výkovku z titanové slitiny

V současnosti procesy čištění výkovků z titanových slitin zahrnují především mechanické čištění, chemické čištění a elektrolytické čištění. Mechanické čištění zahrnuje především čištění tryskáním, čištění leštěním atd.; chemické čištění zahrnuje především moření, alkalické čištění atd.; elektrolytické čištění zahrnuje především elektrochemické odstraňování vodního kamene, elektrolytické leštění atd.

⑴Účinek čištění není ideální

Vzhledem k vlastnostem titanové slitiny se její povrchový oxidový film obtížně odstraňuje a je náchylný k vodíkové křehnutí. Kromě toho může část procesu čištění snadno vést ke zvýšení drsnosti povrchu titanových slitin, což ovlivňuje únavové vlastnosti výkovků.

⑵ Proces čištění způsobuje vážné znečištění životního prostředí

Některé čisticí procesy vyžadují použití chemických činidel, jako jsou kyseliny a zásady, které mohou během používání snadno způsobit znečištění životního prostředí.

⑶ Proces je složitý a náklady jsou vysoké

Proces čištění výkovků z titanové slitiny je složitý a vyžaduje více procesů a některé procesy vyžadují použití speciálního vybavení, což má za následek vyšší náklady.

Technologie metalurgického zpracování a čištění výkovků z titanové slitiny mají velký význam pro zlepšení výkonnosti výkovků. Vzhledem k současným problémům v procesu čištění výkovků z titanové slitiny budoucí vývojové směry zahrnují především ekologické a ekologické, vysoce účinné a levné a vysoce výkonné typy. Prostřednictvím neustálé optimalizace a zlepšování procesů čištění poskytne silnou podporu širokému použití výkovků ze slitin titanu v letectví, kosmonautice, lékařství a dalších oborech.