Gr12 titaanmaterjali plastilisuse töötlemine

Gr12 titaanmaterjali valuplokkide töötlemine pooltoodeteks plastilise deformatsiooni meetodil on üks titaanmaterjali valmistamise protsesse. Tööstuses tavaliselt kasutatavad protsessid, nagu sepistamine, valtsimine, ekstrusioon, venitamine jne, on suutnud toota mitmesuguseid plaadi, varda, traadi, toru ja sepistatud spetsifikatsioone. Selle protsessi voog on näidatud joonisel. Titaanmaterjali plasti töötlemise omadused on järgmised: vastupidavus deformatsioonile, madal plastilisus toatemperatuuril, voolavuspiir ja kõrge suhte tugevuspiir, deformatsiooni tagasilöögid, deformatsiooniprotsessi on lihtne vormiga siduda ja nii edasi.
Kuumutamine Titaanmaterjalide deformatsioonikindlus väheneb temperatuuri tõustes ja plastilisus suureneb temperatuuri tõustes. Eriti tugevalt legeeritud rauasulami puhul on kuumutusdeformatsioon peamine deformatsioonirežiim. Valuploki lahtise tooriku sepistamise korral on kuumutamine vajalik protsess. Titaani soojusjuhtivus on halb, kuumutusprotsessis peab temperatuuri tõusu kiirust kontrollima, et vältida valuplokis suure soojuspinge teket. Mõnede tugevalt legeeritud valuplokkide puhul võib see termiline pinge põhjustada pragunemist. Vastupanuahjus või leekahjus kütteaeg, üldiselt arvutatud ristlõike suuruse järgi 1min/mm. Et tugevalt legeeritud valuplokid oleksid aeglasemad. Sel põhjusel kasutatakse sageli segmenteeritud kütet. Induktsioonkuumutuse kasutamisel väheneb kuluv aeg oluliselt. Titaanmaterjalid on keemiliselt aktiivsed ja imavad kuumutamisel kergesti hapnikku, lämmastikku ja vesinikku. Õhus kuumutamisel moodustab tooriku pind oksiidkihi ja õhku neelava kihi. Liiga paks õhku neelav kiht põhjustab deformeerumisel pragusid ja halvendab toote kvaliteeti. Kui titaanmaterjali vesiniku neeldumine ületab standardväärtust, võib edaspidisel kasutamisel tekkida vesiniku haprus. Kuumutamise ajal oksüdeerumise vähendamiseks on kaitsekate tõhus meetod. Vesiniku neeldumise vältimiseks on kütmisel kõige parem kasutada neutraalse atmosfääriga ahju, näiteks elektriahju. Leekahjuga kuumutamisel kontrollige ahju kergelt oksüdeerivat atmosfääri. Kui titaanmaterjali kuumutatakse, võib see kokkupuutel ja hõõrdumisel raudoksiidi ja terasraamiga põhjustada lokaalset sulamist või isegi põlemist.

Titaanmaterjali plastilisuse töötlemine
Sepistamine on titaani valuploki töötlemine vahepealseks toorikuks, mida üldiselt tuntakse avatud tooriku sepistamisena. Samal ajal kasutatakse sepistamist iseseisva protsessina ka varraste, sepistatud ja tilk-sepistatud detailide ning muude toodete tootmiseks. Sepistamisseadmeid kasutatakse tavaliselt haamrite või hüdrauliliste presside sepistamiseks, samuti saab kasutada kiiret sepistamismasinat ja täppis-sepistamismasinat. Avatud tooriku sepistamise temperatuur valitakse üldiselt -faasi piirkonnas ja järgnev sepistamine tuleks valida a- -faasi ala ülemises osas. Tulekahju deformatsioon on umbes 30% kuni 70%. Pidades silmas titaanisulami omaduste tundlikkust organisatsiooni suhtes, peaks sepistamisprotsessi arendamine suutma luua optimaalsed ümberkristallimistingimused, et saavutada organisatsiooni parim üldine jõudlus. Titaanmaterjal kuumutamisel ja deformatsioonil, deformatsioonisoojusel on suur mõju. Kohalik intensiivne deformatsioonitsoon, mis tekib soojuse r mõjul oma madala soojusjuhtivuse mõjul, põhjustab kohalikku ülekuumenemist, nii et organisatsioon halveneb. Kui aga deformatsioonikiirust saab kontrollida ja muuta deformatsioon ühtlaseks, on deformatsioonisoojus taas töötlemiseks soodne. Deformatsioonikindlus sepistamises suureneb kiiresti koos deformatsioonikiirusega. Sepistamisel samal temperatuuril on sepistamisvasara kasutamiseks kuluv energia suurem kui hüdropressil. Deformatsioonikiirusel on ka mõju materjali plastilisusele. Viimastel aastatel on lisaks tavapärase sepistamise kasutamisele arendatud B-sepistamise ja võrgulähedase vormimise tehnoloogiat.
Ekstrusioon Ekstrusioonimeetodil saadakse torusid, vardaid ja profiile. Titaanmaterjali on ekstrudeerimisel lihtne vormi külge kleepuda. Kui määrimine on halb, mitte ainult hallituse kahjustamiseks, vaid ka pressitud pinnale pikisuunaliste "soonte" defektide moodustamiseks. Tavaliselt kasutatavad määrimismeetodid kaetakse klaasmäärdeaine või metallmuhviga või kaetakse grafiidipõhiste määrdeainetega.
Plaat-, riba-, fooliumvaltsimine Kuumvaltsimiseks, soevaltsimiseks ja külmvaltsimiseks on kolm meetodit. Lisaks p-tüüpi titaanisulamile peaks kuumvaltsimine üldjuhul toimuma n- või aB-faasis gi vasakpoolses reas. Kuumvaltsimise temperatuur on 50-100 kraadi madalam kui sepistamistemperatuur. Paksust 2 kuni 5 rammist plaati saab kasutada soojaks valtsimiseks, õhemat plaati saab kasutada külmvaltsimiseks. Külmvaltsimisel kahe lõõmutamise deformatsioon 15% kuni 60%. Plaadi- ja valtsimisprotsessi sujuvaks kvaliteedi tagamiseks tuleks seda kasutada lõõmutamise ja pinnatöötluse ning muude protsessimeetmete keskel. Ribavaltsimise, pideva peitsimise ja pideva lõõmutamise ning muude seadmete kasutamine võib ühe rulli kohta toota mitu tonni titaanriba pooli.
Torude valtsimine Paksuseinalisi torusid saab toota ekstrusiooni- või kaldvaltsimise meetodil, väikese läbimõõduga õhukeseseinalised õmblusteta torud tuleb külmvaltsida või venitada. Titaanisulami plastilisus külmas olekus on piiratud, tundlik sälgu suhtes, kergesti töödeldav kõvenemine, kergesti kleepuv hallitus. Titaanisulamist torude valtsimise parandamiseks võib kasutada soojavaltsimise protsessi. Valtsitud torude kvaliteet sõltub suuresti seina paksuse vähendamise määra ja läbimõõdu vähendamise määra suhtest, kui esimene on suurem kui viimane, saate kvaliteetseid torusid. Lisaks on valtsitud õhukese riba mähis toorikuna, keevitatud torumasinate seerias, lõigates, kerides ja keevitades õhukeseseinaliseks keevistoruks, laialdaselt kasutatud ka elektrienergias ja keemiatööstuses.