Rèn kim loại titan đề cập đến việc áp dụng ngoại lực vào kim loại titan thông qua máy rèn (chẳng hạn như búa rèn, máy ép rèn, vân vân.) gây ra sự thay đổi hình dạng và cấu trúc ở trạng thái dẻo, và cuối cùng tạo thành các bộ phận có hình dạng yêu cầu, kích thước và tính chất vật lý. Quá trình gia công linh kiện. Những lý do chính để rèn kim loại titan là gì?
1. Cải thiện tính chất cơ học
2. Nâng cao chất lượng nội bộ và nâng cao chất lượng
3. Việc rèn có thể làm cho độ bền của kim loại titan giống nhau theo mọi hướng, làm cho nó mạnh mẽ hơn và đáng tin cậy hơn.
4. Cải thiện khả năng chống ăn mòn
5. Tùy chỉnh hình dạng phức tạp
6. Chi phí có thể giảm khi sản xuất hàng loạt
7. Đáp ứng nhu cầu ứng dụng nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt
8. So với việc cắt và xử lý khác, forging can use materials to a greater extent and improve utilization rate.
1. Titanium metal forging process flow
(1) Raw material preparation: Selecting suitable titanium metal raw materials (such as titanium ingots or titanium rods) usually requires chemical composition analysis and physical property testing to ensure that it meets the forging requirements.
(2) Heating: Heating titanium metal to an appropriate temperature (usually between 800°C and 950°C) to improve its plasticity and reduce deformation resistance. The heating temperature must be strictly controlled because titanium metal is prone to oxidation at high temperatures.
(3) Forging: Apply pressure to the heated titanium metal through a forging hammer or forging press to deform it and obtain the desired shape. Commonly used forging methods include open die forging and closed die forging.
(4) Cooling: After forging is completed, proper cooling is required to avoid deformation and cracks caused by thermal stress. The cooling rate is usually slow to ensure that the internal structure of the metal is stable.
(5) Post-processing: Surface treatment, xử lý nhiệt (such as annealing) and mechanical processing (such as turning, mài, vân vân.) are performed as needed to achieve the size, shape and surface quality requirements of the final part.
1. Open Die Forging
·Features: Rèn khuôn mở, also called free forging, is the most commonly used method in titanium alloy forging. The desired shape is produced by applying pressure to the titanium alloy blank so that it deforms between the upper and lower hammer heads. This method does not restrict the flow of the blank and therefore enables the production of large-sized and complex-shaped parts.
·Advantages: Ability to produce large-sized, complex-shaped titanium alloy parts with high material utilization.
·Application: Widely used in aerospace, shipbuilding, power generation equipment and other fields to produce large parts such as titanium alloy discs and shafts.
2. Closed Die Forging
·Features: Closed die forging is also called precision forging. The titanium alloy blank is pressed between the two halves of the mold. The shape of the mold determines the shape of the finished product, so precise, complex parts can be produced.
·Advantages: high precision, good surface quality, and higher material utilization than open die forging. Parts with good consistency can be produced in large quantities.
·Application: Suitable for the production of small and medium-sized parts, such as turbine blades, aircraft engine parts, vân vân.
3. Isothermal Forging
·Features: During the forging process, the mold and titanium alloy blank are kept at the same high temperature for forging, which reduces the flow resistance of the material and reduces stress and defects that may occur during the forging process.
·Advantages: Able to produce high-precision, high-quality titanium alloy parts, suitable for producing parts with uniform wall thickness and complex shapes.
·Application: Widely used in the manufacturing of key structural parts in the aerospace field, such as engine blades, turbine disks, vân vân.
4. Superplastic Forming
·Features: Tạo hình siêu dẻo tận dụng các đặc tính biến dạng siêu dẻo của hợp kim titan ở nhiệt độ cao để cho phép vật liệu hợp kim titan chảy chậm trong khuôn để tạo thành các hình dạng phức tạp thông qua tốc độ biến dạng thấp.
·Advantages: Có thể sản xuất được những hình dạng rất phức tạp, giảm nhu cầu hàn và cải thiện sức mạnh tổng thể của bộ phận.
·Application: Chủ yếu được sử dụng để sản xuất các bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ phức tạp, chẳng hạn như da cánh, bộ phận tạo hình, vân vân.
5. Rèn quay
·Features: Rèn quay là một quá trình rèn khuôn kín đặc biệt, trong đó phôi quay trong khuôn và dần dần được nén thành hình dạng. Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác hướng và tốc độ dòng chảy kim loại.
·Advantages: Có khả năng tạo ra cường độ cao, bộ phận hợp kim titan có độ chính xác cao, thích hợp cho các bộ phận hình vòng và hình cốc mỏng hơn.
·Ứng dụng: Commonly used in manufacturing high-strength precision parts in the aerospace and automotive fields.
6. Rèn chính xác
·Features: Precision forging is developed on the basis of closed die forging. It uses high-precision molds and process parameters to make the forgings close to the final product requirements in shape and size, reducing the amount of subsequent machining.
·Advantages: Improved material utilization, reduced manufacturing costs, and improved mechanical properties of parts.
·Application: Widely used in fields with high precision requirements such as aerospace, medical equipment, and automobiles.
7. Powder Metallurgy Forging
·Features: Titanium alloy powder is pressed into shape and then subjected to high-temperature sintering and forging, which can produce shapes and structures that are difficult to produce using traditional methods.
·Advantages: The composition and microstructure can be precisely controlled to produce materials with specific properties.
·Application: Mainly used for high-performance, special-purpose titanium alloy parts, such as complex parts in certain aerospace and medical fields.
Each forging method has its applicable occasions and advantages. Choosing a suitable forging process requires considerations such as the characteristics of titanium alloy materials, product design requirements, production costs, vân vân.
