Forjamento de metal de titânio refere-se à aplicação de força externa ao metal titânio através de máquinas de forjamento (como martelos de forjamento, prensas de forjamento, etc.) causar mudanças de forma e estruturais no estado plástico, e finalmente formar peças com a forma necessária, tamanho e propriedades físicas. O processo de usinagem de componentes. Quais são as principais razões para o forjamento de metal de titânio?
1. Melhorar as propriedades mecânicas
2. Melhorar a qualidade interna e melhorar a qualidade
3. O forjamento pode tornar a resistência do metal titânio igual em todas as direções, tornando-o mais forte e mais confiável.
4. Melhorar a resistência à corrosão
5. Personalize formas complexas
6. Os custos podem ser reduzidos na produção em massa
7. Atenda às necessidades de aplicações de alta temperatura e ambientes extremos
8. Comparado com corte e outros processamentos, o forjamento pode usar materiais em maior extensão e melhorar a taxa de utilização.
1. Fluxo do processo de forjamento de metal de titânio
(1) Preparação de matéria-prima: Seleção de matérias-primas metálicas de titânio adequadas (como lingotes de titânio ou hastes de titânio) geralmente requer análise de composição química e testes de propriedades físicas para garantir que atenda aos requisitos de forjamento.
(2) Aquecimento: Aquecimento de titânio metálico a uma temperatura apropriada (geralmente entre 800°C e 950°C) para melhorar sua plasticidade e reduzir a resistência à deformação. A temperatura de aquecimento deve ser rigorosamente controlada porque o titânio metálico é propenso à oxidação em altas temperaturas.
(3) Forjamento: Aplique pressão ao metal de titânio aquecido através de um martelo de forjamento ou prensa de forjamento para deformá-lo e obter a forma desejada. Os métodos de forjamento comumente usados incluem forjamento em matriz aberta e forjamento em matriz fechada..
(4) Resfriamento: Após a conclusão do forjamento, é necessário um resfriamento adequado para evitar deformações e rachaduras causadas por estresse térmico. A taxa de resfriamento geralmente é lenta para garantir que a estrutura interna do metal seja estável.
(5) Pós-processamento: Tratamento de superfície, tratamento térmico (como recozimento) e processamento mecânico (como virar, moagem, etc.) são realizados conforme necessário para atingir o tamanho, requisitos de forma e qualidade de superfície da peça final.
1. Forjamento em matriz aberta
·Características: Forjamento em matriz aberta, também chamado de forjamento livre, é o método mais comumente usado no forjamento de ligas de titânio. A forma desejada é produzida aplicando pressão à peça bruta de liga de titânio de modo que ela se deforme entre as cabeças superior e inferior do martelo. Este método não restringe o fluxo da peça bruta e, portanto, permite a produção de peças de grandes dimensões e formatos complexos.
·Vantagens: Capacidade de produzir grandes volumes, peças de liga de titânio de formato complexo com alta utilização de material.
·Aplicativo: Amplamente utilizado na indústria aeroespacial, construção naval, equipamentos de geração de energia e outros campos para produzir peças grandes, como discos e eixos de liga de titânio.
2. Forjamento em matriz fechada
·Características: O forjamento em matriz fechada também é chamado de forjamento de precisão. A peça bruta de liga de titânio é pressionada entre as duas metades do molde. A forma do molde determina a forma do produto acabado, tão preciso, peças complexas podem ser produzidas.
·Vantagens: alta precisão, boa qualidade de superfície, e maior utilização de material do que forjamento em matriz aberta. Peças com boa consistência podem ser produzidas em grandes quantidades.
·Aplicativo: Adequado para a produção de peças de pequeno e médio porte, como pás de turbina, peças de motor de aeronaves, etc..
3. Forjamento Isotérmico
·Características: Durante o processo de forjamento, o molde e a liga de titânio são mantidos na mesma alta temperatura para forjamento, o que reduz a resistência ao fluxo do material e reduz tensões e defeitos que podem ocorrer durante o processo de forjamento.
·Vantagens: Capaz de produzir alta precisão, peças de liga de titânio de alta qualidade, adequado para produzir peças com espessura de parede uniforme e formatos complexos.
·Aplicativo: Amplamente utilizado na fabricação de peças estruturais importantes no campo aeroespacial, como lâminas de motor, discos de turbina, etc..
4. Conformação Superplástica
·Características: A conformação superplástica utiliza as características de deformação superplástica da liga de titânio em altas temperaturas para permitir que os materiais da liga de titânio fluam lentamente no molde para formar formas complexas através de baixas taxas de deformação..
·Vantagens: Formas muito complexas podem ser fabricadas, reduzindo a necessidade de soldagem e melhorando a resistência geral da peça.
·Aplicativo: Usado principalmente para a fabricação de peças estruturais aeroespaciais complexas, como peles de asas, carenagens, etc..
5. Forjamento Rotativo
·Características: O forjamento rotativo é um processo especial de forjamento em matriz fechada, no qual a peça bruta gira na matriz e é gradualmente comprimida em forma. Este método permite o controle preciso da direção e velocidade do fluxo de metal.
·Vantagens: Capaz de produzir alta resistência, peças de liga de titânio de alta precisão, adequado para peças mais finas em formato de anel e copo.
·Aplicativos: Comumente usado na fabricação de peças de precisão de alta resistência nas áreas aeroespacial e automotiva.
6. Forjamento de Precisão
·Características: O forjamento de precisão é desenvolvido com base no forjamento em matriz fechada. Ele usa moldes de alta precisão e parâmetros de processo para fazer com que as peças forjadas se aproximem dos requisitos do produto final em forma e tamanho, reduzindo a quantidade de usinagem subsequente.
·Vantagens: Melhor utilização de materiais, custos de fabricação reduzidos, e melhores propriedades mecânicas das peças.
·Aplicativo: Amplamente utilizado em campos com requisitos de alta precisão, como aeroespacial, equipamento médico, e automóveis.
7. Forjamento em Metalurgia do Pó
·Características: O pó de liga de titânio é moldado e depois submetido a sinterização e forjamento em alta temperatura, que pode produzir formas e estruturas que são difíceis de produzir usando métodos tradicionais.
·Vantagens: A composição e a microestrutura podem ser controladas com precisão para produzir materiais com propriedades específicas.
·Aplicativo: Usado principalmente para alto desempenho, peças de liga de titânio para fins especiais, como peças complexas em certas áreas aeroespaciais e médicas.
Cada método de forjamento tem suas ocasiões e vantagens aplicáveis. A escolha de um processo de forjamento adequado requer considerações como as características dos materiais de liga de titânio, requisitos de design de produto, custos de produção, etc..
