Technológia metalurgického spracovania a čistenie výkovkov z titánových zliatin

S neustálym pokrokom vedy a techniky sú požiadavky na vlastnosti materiálov stále vyššie a vyššie. Zliatiny titánu sa postupne stali stredobodom výskumu vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam. Kovanie zliatiny titánu je dôležitý proces tvárnenia kovov. Výkovky z titánovej zliatiny sú však náchylné na chyby, ako sú inklúzie a okuje počas výrobného procesu, ktoré ovplyvňujú výkonnosť výkovkov.

Mnoho metód kovania a spracovania materiálov sa tiež neustále sleduje. Výrobky kované zo zliatin titánu sú na trhu široko používané. Technológia spracovania kovania je stále vyspelejšia. Metalurgia kovania titánových zliatin je pomerne bežná. Dozvieme sa o kovaní zliatiny titánu. technológie hutníckeho spracovania a čistenia.

⑴. Technológia rýchleho prototypovania priameho laserového spekania kovov

Technológia rýchleho prototypovania priameho laserového spekania kovov komplexne využíva pokročilú laserovú technológiu, práškovú technológiu a technológiu počítačového riadenia na dosiahnutie priameho spracovania a tvarovania takmer hustých kovových častí. Najprv sa počítačom podporovaný návrhový systém (CAD) použije na zostavenie trojrozmerného modelu časti cieľového produktu a potom sa digitálny model rozloží na sériu dvojrozmerných štruktúr vrstiev. Počítač riadi pohyb laserového lúča a systém práškovej dlažby sa pohybuje synchrónne, aby položil zliatinový prášok. , po spekaní jednej vrstvy jemného prášku systém opäť začne spekať novú vrstvu a nakoniec vytvorí trojrozmernú entitu produktu po spekaní vrstvu po vrstve.

⑵. Technológia selektívneho plátovania elektrónovým lúčom

Technológia selektívneho plátovania elektrónovým lúčom je výrobná technológia, ktorá využíva vysokoenergetické elektrónové lúče na bombardovanie vopred zmiešaného titánového zmiešaného prášku a jeho spekanie vrstvu po vrstve. Titánový kovový prášok sa pod bombardovaním elektrónovým lúčom roztaví a speká do vrstvy a spojí sa so spodnou vrstvou, ktorá bola ochladená a vytvorená. Švédska spoločnosť Arcam použila túto technológiu na vývoj systému EBM S12. Časť zariadenia so zdrojom elektrónového lúča zahrieva horné vlákno na viac ako 2500 stupňov, aby sa uvoľnili elektróny. Sú urýchľované anódou a prechádzajú cez zaostrovaciu cievku, aby vytvorili zostupný bombardovací elektrónový lúč. Vychýlenie elektrónového lúča môže byť riadené magnetickým poľom. energia elektrónového lúča je riadená prúdom a generovaný výkon môže dosiahnuť 4 kW. Počas spracovania rozprašovač prášku nanesie vrstvu prášku na pracovnú rovinu vo vákuovej komore a pracovná stanica potom prevedie trojrozmerný modelovací súbor obrobku na komponenty.

Údaje o profile vrstvy a prenášané do riadiaceho systému. Na základe načítaných profilových údajov riadi riadiaci systém elektrónový lúč, aby vykonal selektívne spekanie podľa špecifickej skenovacej dráhy. Titánový kovový prášok sa speká a hromadí vrstvu po vrstve pod bombardovaním elektrónovým lúčom, až kým nie je spekaná vrchná vrstva celej časti. Prášková forma v nesintrovanej oblasti sa nemení a po vyčistení je možné získať požadované trojrozmerné diely z titánovej zliatiny. Tento systém sa používa hlavne pri výrobe komponentov zo zliatiny titánu v oblasti letectva, kozmonautiky, automobilov a lekárskych implantátov. Spekaná titánová zliatina Ti-6AI-4V má dobrú metalografickú štruktúru a vynikajúce mechanické vlastnosti. Uvádzaná medza klzu je 910~940MPa, pevnosť v ťahu je 950~990MPa, tvrdosť podľa Rockwella je 30~35HRC a modul pružnosti je 120GPa. V praktických aplikáciách však stále existujú problémy, ako je len obmedzená výrobná veľkosť (maximálna výrobná veľkosť je iba 250 x 250 x 200 mm) a surovinu titánový prášok je potrebné dodať špeciálne.

⑴ Analýza defektov výkovkov z titánovej zliatiny

Počas procesu kovania výkovkov z titánovej zliatiny je v dôsledku prítomnosti inklúzií, ako sú plyny a oxidy v kove, ľahké spôsobiť chyby, ako sú praskliny, póry a uvoľnenie vo výkovkoch, čo vážne ovplyvňuje výkonnosť výkovkov. Preto je čistenie výkovkov kľúčovým krokom pri zlepšovaní kvality výkovkov.

⑵Klasifikácia procesu čistenia kovania z titánovej zliatiny

V súčasnosti procesy čistenia kovania z titánovej zliatiny zahŕňajú najmä mechanické čistenie, chemické čistenie a elektrolytické čistenie. Mechanické čistenie zahŕňa najmä čistenie tryskaním, čistenie leštením atď.; chemické čistenie zahŕňa najmä morenie, alkalické čistenie atď.; elektrolytické čistenie zahŕňa najmä elektrochemické odstraňovanie vodného kameňa, elektrolytické leštenie atď.

⑴Účinok čistenia nie je ideálny

Kvôli vlastnostiam titánovej zliatiny sa jej povrchový oxidový film ťažko odstraňuje a je náchylný na vodíkové krehnutie. Okrem toho môže časť procesu čistenia ľahko viesť k zvýšeniu drsnosti povrchu titánových zliatin, čo ovplyvňuje únavové vlastnosti výkovkov.

⑵ Proces čistenia spôsobuje vážne znečistenie životného prostredia

Niektoré čistiace procesy vyžadujú použitie chemických činidiel, ako sú kyseliny a zásady, ktoré môžu počas používania ľahko spôsobiť znečistenie životného prostredia.

⑶ Proces je zložitý a náklady sú vysoké

Proces čistenia kovania z titánovej zliatiny je zložitý a vyžaduje si viacero procesov a niektoré procesy vyžadujú použitie špeciálneho zariadenia, čo vedie k vyšším nákladom.

Technológia metalurgického spracovania a čistenie výkovkov z titánovej zliatiny majú veľký význam pre zlepšenie výkonnosti výkovkov. Vzhľadom na súčasné problémy v procese čistenia výkovkov z titánovej zliatiny smery budúceho vývoja zahŕňajú najmä ekologické a ekologické, vysoko účinné a lacné a vysokovýkonné typy. Prostredníctvom neustálej optimalizácie a zdokonaľovania čistiacich procesov poskytne silnú podporu širokému použitiu výkovkov z titánových zliatin v letectve, kozmonautike, zdravotníctve a iných oblastiach.