Teknologi pemprosesan metalurgi dan pembersihan penempaan aloi titanium

Dengan kemajuan berterusan sains dan teknologi, keperluan untuk sifat material semakin tinggi dan lebih tinggi. Aloi titanium secara beransur-ansur menjadi tumpuan penyelidikan kerana sifat unggulnya. Penempaan aloi titanium adalah proses pembentukan logam yang penting. Walau bagaimanapun, penempaan aloi titanium terdedah kepada kecacatan seperti kemasukan dan skala semasa proses pengeluaran, yang menjejaskan prestasi penempaan.

Banyak kaedah penempaan dan pemprosesan bahan juga sentiasa disusuli. Produk yang ditempa daripada aloi titanium telah digunakan secara meluas di pasaran. Teknologi pemprosesan penempaan menjadi semakin matang. Metalurgi penempaan aloi titanium agak biasa. Mari belajar tentang penempaan aloi titanium. teknologi pemprosesan metalurgi dan pembersihan.

⑴. Teknologi prototaip pantas pensinteran laser logam langsung

Teknologi prototaip pantas pensinteran laser logam langsung secara menyeluruh menggunakan teknologi laser canggih, teknologi serbuk dan teknologi kawalan komputer untuk mencapai pemprosesan terus dan membentuk bahagian logam yang hampir padat. Pertama, sistem reka bentuk bantuan komputer (CAD) digunakan untuk membina model bahagian tiga dimensi produk sasaran, dan kemudian model digital diuraikan kepada satu siri struktur lapisan dua dimensi. Komputer mengawal pergerakan pancaran laser, dan sistem penurapan serbuk bergerak serentak untuk meletakkan serbuk aloi. , selepas mensinter satu lapisan serbuk halus, sistem mula mensinter lapisan baharu semula, dan akhirnya membentuk entiti tiga dimensi produk selepas mensinter lapisan demi lapisan.

⑵. Teknologi pelapisan terpilih rasuk elektron

Teknologi pelapisan terpilih rasuk elektron ialah teknologi pembuatan yang menggunakan rasuk elektron bertenaga tinggi untuk membedil serbuk campuran titanium pra-campuran dan mensinterkannya lapisan demi lapisan. Serbuk logam titanium akan mencair dan mensinter ke dalam lapisan di bawah pengeboman pancaran elektron dan terikat dengan lapisan bawah yang telah disejukkan dan terbentuk. Syarikat Arcam Sweden menggunakan teknologi ini untuk membangunkan sistem EBM S12. Bahagian sumber pancaran elektron peralatan memanaskan filamen atas hingga melebihi 2500 darjah untuk melepaskan elektron. Mereka dipercepatkan oleh anod dan melalui gegelung pemfokusan untuk membentuk rasuk elektron pengeboman ke bawah. Pesongan pancaran elektron boleh dikawal oleh medan magnet. , tenaga pancaran elektron dikawal oleh arus, dan kuasa yang dijana boleh mencapai 4kW. Semasa pemprosesan, pengedar serbuk menyebarkan lapisan serbuk pada satah kerja dalam ruang vakum, dan kemudian stesen kerja menukar fail pemodelan tiga dimensi bahan kerja kepada komponen.

Data profil lapisan dan dihantar ke sistem kawalan. Berdasarkan data profil yang dibaca, sistem kawalan memacu pancaran elektron untuk melakukan pensinteran terpilih mengikut laluan pengimbasan tertentu. Serbuk logam titanium disinter dan terkumpul lapisan demi lapisan di bawah pengeboman pancaran elektron sehingga lapisan atas keseluruhan bahagian disinter. Bentuk serbuk di kawasan yang tidak disinter tidak berubah, dan selepas pembersihan, bahagian aloi titanium tiga dimensi yang diperlukan boleh diperolehi. Sistem ini digunakan terutamanya dalam pembuatan komponen aloi titanium dalam bidang penerbangan, aeroangkasa, kereta, dan implan perubatan. Aloi titanium Ti-6AI-4V yang disinter mempunyai struktur metalografi yang baik dan sifat mekanikal yang sangat baik. Kekuatan hasil yang dilaporkan ialah 910~940MPa, kekuatan tegangan ialah 950~990MPa, kekerasan Rockwell ialah 30~35HRC, dan modulus elastik ialah 120GPa. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, masih terdapat masalah seperti saiz pembuatan hanya terhad (saiz pembuatan maksimum hanya 250x250x200mm), dan serbuk titanium bahan mentah perlu dibekalkan khas.

⑴ Analisis kecacatan penempaan aloi titanium

Semasa proses penempaan penempaan aloi titanium, disebabkan oleh kehadiran kemasukan seperti gas dan oksida dalam logam, ia mudah menyebabkan kecacatan seperti retak, liang dan kelonggaran pada penempaan, yang menjejaskan prestasi penempaan secara serius. Oleh itu, pembersihan tempaan adalah langkah utama dalam meningkatkan kualiti tempaan.

⑵Klasifikasi Proses Pembersihan Penempaan Aloi Titanium

Pada masa ini, proses pembersihan penempaan aloi titanium terutamanya termasuk pembersihan mekanikal, pembersihan kimia dan pembersihan elektrolitik. Pembersihan mekanikal terutamanya termasuk pembersihan letupan tembakan, pembersihan penggilap, dsb.; pembersihan kimia terutamanya termasuk penjerukan, pembersihan alkali, dll.; pembersihan elektrolitik terutamanya termasuk penyingkiran skala elektrokimia, penggilap elektrolitik, dsb.

⑴Kesan pembersihan tidak sesuai

Disebabkan oleh ciri-ciri aloi titanium, filem oksida permukaannya sukar ditanggalkan dan terdedah kepada kerosakan hidrogen. Di samping itu, sebahagian daripada proses pembersihan dengan mudah boleh membawa kepada peningkatan kekasaran permukaan aloi titanium, yang menjejaskan prestasi keletihan penempaan.

⑵ Proses pembersihan menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius

Sesetengah proses pembersihan memerlukan penggunaan reagen kimia seperti asid dan alkali, yang boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar dengan mudah semasa digunakan.

⑶ Prosesnya rumit dan kosnya tinggi

Proses pembersihan penempaan aloi titanium adalah kompleks dan memerlukan pelbagai proses, dan beberapa proses memerlukan penggunaan peralatan khas, menyebabkan kos yang lebih tinggi.

Teknologi pemprosesan metalurgi dan pembersihan penempaan aloi titanium adalah sangat penting untuk meningkatkan prestasi penempaan. Memandangkan masalah semasa dalam proses pembersihan penempaan aloi titanium, arah pembangunan masa hadapan terutamanya termasuk jenis hijau dan mesra alam, kecekapan tinggi dan kos rendah dan berprestasi tinggi. Melalui pengoptimuman berterusan dan penambahbaikan proses pembersihan, ia akan memberikan sokongan kuat untuk aplikasi meluas penempaan aloi titanium dalam bidang penerbangan, aeroangkasa, perubatan dan lain-lain.