Các doanh nghiệp trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm hàng không vũ trụ, đóng tàu biển và quân sự/quốc phòng, dựa vào việc rèn titan cho các mục đích sử dụng sản xuất và công nghiệp khác nhau. Kim loại này có nhu cầu cao chủ yếu là do tỷ lệ cường độ trên mật độ tuyệt vời của hợp kim titan rèn và khả năng chống ăn mòn vượt trội của chúng.
Hai đặc điểm này tạo ra vật liệu bền, đáng tin cậy, có thể hoạt động trên đất liền, trên không và thậm chí dưới biển --, tất cả đều minh họa tính linh hoạt của hợp kim titan. Lợi ích của titan rèn là nó cho phép các bộ phận chính xác có kích thước tùy chỉnh cho các ứng dụng đặc biệt đòi hỏi độ bền và tính linh hoạt của titan.
Một số quy trình rèn hợp kim titan được giới thiệu ngắn gọn dưới đây, bao gồm ảnh hưởng của nhiệt độ rèn khác nhau đến sản phẩm cuối cùng.
Quá trình rèn titan Quá trình rèn titan
Rèn titan là một tập hợp các quy trình sản xuất chuyên dụng được sử dụng để chế tạo các bộ phận từ hợp kim titan. Quá trình nào cuối cùng được sử dụng phụ thuộc vào đặc tính luyện kim của vật liệu ban đầu và cấu trúc cụ thể mà người rèn mong muốn chế tạo. Một số quá trình này bao gồm
· Rèn khuôn hở - Vật liệu phôi titan được biến dạng và ép thành hình trong một hốc giữa hai khuôn. Những khuôn này không bọc hoàn toàn vật liệu nhưng tạo ra một khe hẹp để vật liệu dư thừa chảy ra ngoài. Titan được dập nhiều lần trong khoang khuôn cho đến khi đạt được hình dạng mong muốn.
· Rèn khuôn kín - còn gọi là rèn khuôn ép, phương pháp này sử dụng lực nén áp suất cao để tạo thành phôi titan được nung nóng. Phôi được bao phủ toàn bộ hoặc một phần bởi khuôn, chúng di chuyển lẫn nhau từ trên xuống dưới để đạt được hình dạng mong muốn.
· Rèn tự do - Các đơn đặt hàng nhỏ và/hoặc đơn giản có thể được hoàn thành bằng cách rèn tự do, đây là phương pháp rèn titan được thực hiện giữa hai khuôn phẳng không có khoang bên trong. Đây là một phương pháp tương đối rẻ tiền và linh hoạt, nhưng nó không phải là phương pháp phổ biến nhất để rèn một lượng lớn kim loại titan do yêu cầu nhân công cao.
· Rèn đẳng nhiệt - một quá trình trong đó vật liệu ban đầu và khuôn được nung nóng đến nhiệt độ bằng nhau và được kiểm soát chặt chẽ để đạt được tốc độ biến dạng cao với áp suất tối thiểu.
Các loại rèn titan khác, chẳng hạn như rèn khuôn đa chiều, rèn khuôn đùn, rèn khuôn cục bộ và rèn vòng cuộn, cũng dựa vào nhiệt, áp suất tương tự và sự sắp xếp độc đáo của khuôn để đạt được hình dạng mong muốn.
Việc rèn hợp kim titan có nhiều ưu điểm, bao gồm
· Cường độ cao
· Chống ăn mòn
· Khả năng chịu nhiệt
· Tương thích sinh học
· Tính hàn
Ngoài ra, theo yêu cầu ứng dụng cụ thể, quá trình rèn cũng sẽ sử dụng nhiều loại hợp kim titan khác nhau. Khi tìm kiếm một công ty rèn titan, hãy đảm bảo rằng công ty mà bạn muốn hợp tác có thể rèn titan theo các thông số kỹ thuật mà bạn cần.
Các lớp phổ biến nhất bao gồm
·6-4:6-4 Titan là một trong những hợp kim titan được sử dụng rộng rãi nhất trong việc rèn và đặc biệt phổ biến trong các bộ phận hàng không vũ trụ.
·6-2-4-2:6-2-4-2 Titan được ưa chuộng vì khả năng chống rão và độ bền tuyệt vời ở nhiệt độ cao và có thể được sử dụng trong các bộ phận có nhiệt độ cao và ứng suất cao.
·6-2-4-6: tương tự như titan 6-2-4-2 nhưng có độ dẻo dai và dẻo dai hơn.
·3-2.5:3-2.5 hợp kim được biết đến với khả năng hàn và chống ăn mòn tuyệt vời và thường được sử dụng trong các thiết bị cấy ghép trong ngành y tế.
Nói tóm lại, rèn titan bao gồm việc lựa chọn loại hợp kim titan thích hợp theo yêu cầu ứng dụng, sau đó là một loạt quy trình rèn trên phôi để tạo ra các bộ phận có độ bền cao, chống ăn mòn và chịu nhiệt có thể mang lại nhiều lợi ích cho nhiều ngành khác nhau. các ngành công nghiệp tùy thuộc vào hợp kim được lựa chọn.
Ảnh hưởng của nhiệt độ rèn
Titan có thể được rèn ở bất kỳ nhiệt độ nào không? Về mặt kỹ thuật thì có; Tuy nhiên, nhiệt độ sử dụng phải đáp ứng được yêu cầu của quy trình và các bộ phận.
Rèn nóng phổ biến hơn rèn nguội, nhưng phương pháp rèn nguội có thể rẻ hơn và thân thiện với môi trường hơn. Điều quan trọng cần lưu ý là nhiệt độ thấp hơn (dưới 1650 độ F) chỉ áp dụng cho titan không hợp kim, trong khi nhiệt độ cao hơn là cần thiết cho titan hợp kim.
Không chỉ nhiệt độ của titan mới là yếu tố quan trọng trong quá trình rèn. Nhiệt độ của khuôn cũng phải được kiểm soát, vì sự mất nhiệt quá mức hoặc biến đổi nhiệt có thể dẫn đến các khuyết tật trên bộ phận.
Tầm quan trọng của nhiệt độ trong quá trình rèn titan chủ yếu liên quan đến các thành phần cấu trúc của kim loại ở các mức nhiệt khác nhau. Bằng cách rèn vật liệu ban đầu và khuôn với nhiệt độ phù hợp, người rèn có thể rèn ra sản phẩm cuối cùng mạnh mẽ hơn và đáng tin cậy hơn - có cấu trúc phù hợp với công việc hiện tại.
