Znáte technologii kování titanové slitiny?

Slitiny titanu mají vynikající vlastnosti, jako je vysoká pevnost, dobrá odolnost proti korozi, nemagnetické vlastnosti a dobrý svařovací výkon, stejně jako řada výhod, jako je supravodivost, ukládání vodíku a paměť. Slitiny titanu jsou široce používány v některých špičkových oblastech, jako je letecký a kosmický průmysl, vojenský průmysl, námořní vývoj a petrochemický průmysl.

 

Při aplikaci různých produktů ze slitin titanu,Titanové kování 5. třídyse většinou používá v případech vyžadujících vysokou pevnost, vysokou houževnatost a vysokou spolehlivost, jako jsou disky kompresorů plynových turbín a lékařské umělé kosti. Proto je u výkovků vyžadována nejen vysoká rozměrová přesnost, ale také materiály s vynikajícími vlastnostmi a vysokou stabilitou.

Částečná aplikace titanového kování 5. třídy

 

1. Letecký průmysl

 

50 % titanových materiálů na světě se používá v leteckém průmyslu. 30 % těla vojenských letadel používá titanovou slitinu a množství titanu používaného v civilních letadlech se postupně zvyšuje. Podle zpráv množství titanu použitého v Boeingu 787 dosáhlo více než 15 % a zástupcem titanové slitiny použité v draku letadla je slitina Ti-6Al-4V, která má nejvyšší bezpečnost . V oblasti letectví a kosmonautiky se výkovky ze slitiny titanu používají v palivových nádržích raketových a satelitních pohonných motorů, lopatkách turbočerpadla na kapalná paliva a vstupních sekcích sacích čerpadel.

 

2. Lopatky parní turbíny pro výrobu energie

 

Zvětšení lopatek parních turbín pro výrobu tepelné energie je účinným opatřením ke zlepšení účinnosti výroby energie, ale prodloužení lopatek zvýší zatížení rotoru[i]. Použití výkovků z titanové slitiny jako lopatek může snížit zatížení a použití 1 m dlouhých lopatek ze slitiny Ti-6Al-4V na konci vysokorychlostních rotujících parních turbín bylo praktické v roce 1991.

 

Technologie kování titanové slitiny

 

Při tepelném zpracování titanových slitin je velmi důležitá teplota ohřevu. Když je teplota nižší, odolnost proti deformaci je větší a je snadné vytvářet trhliny a jiné vady. Zároveň má také velkou závislost na rychlosti deformace při tepelném zpracování. Ekvivalentní nebo vyšší může potlačit pokles kovací teploty během kování.

 

1. Technologie kování kotoučů motoru

 

Technologie kování kotoučů motorů Kotouče používané v leteckých motorech vyžadují vysokou únavovou pevnost a lomovou houževnatost. Díly pokovené slitinou Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo se používají v oblasti střední teploty 700 K. Tradiční metodou zpracování je kování v oblasti - a jeho struktura je fázová a rovnoosá zrna a jemná jehlicová dvoufázová struktura a hodnota lomové houževnatosti je nízká. Za účelem zlepšení tohoto bodu byla vyvinuta metoda kování zahřátá v zóně.

 

Metoda kování spočívá v tepelném kování nad teplotu fázového přechodu, která způsobí rekrystalizaci, takže teplota kování a deformace zpracování mají velký vliv na vlastnosti materiálu a opětovné zahřátí během kování není dovoleno zastavit deformaci. Proto musí být při kování přísně kontrolována kovací teplota a deformace. U slitiny Ti-6Al-2Sn-4Zr-Mo je teplota zpracování v rozsahu 1073–1323 K a musí existovat dostatečná deformace při zpracování. Struktura výkovku je celá ve tvaru jehly a hodnota lomové houževnatosti je zlepšena.

 

2. Technologie kování turbínových lopatek

 

Lopatky turbíny jsou velmi tenké a během procesu kování teplota rychle klesá, takže forma musí být přesně navržena. Nyní se vyvíjí technologie, která efektivně využívá energii úderů nahoru a dolů k tvarování povrchu čepele.

 

3. Technologie výroby prstenů

 

Skříň ventilátoru motoru a skříň kompresoru používají valivé spoje ze slitiny Ti-6Al-4V. U výrobků z titanové slitiny s relativně vysokými náklady na materiál je snížení vstupu materiálů velmi účinné pro snížení nákladů. Obecně platí, že téměř čistá technologie (označuje technologii tváření, kterou lze použít jako mechanickou součást po vytvarování součásti, je vyžadováno pouze malé množství zpracování nebo žádné zpracování), pomocí této technologie bude množství materiálů snížit o více než 55 %.

 

Při zpracování tlustých prstenů, aby se zabránilo prasklinám, je nutné vyvinout co největší hutnicí sílu a pozornost by měla být věnována kontrole struktury a poklesu teploty prstenců během zpracování. Stručně řečeno, výroba výkovků ze slitiny titanu vyžaduje správnou teplotu zpracování a správnou deformaci pro získání vysoce kvalitních výkovků.

 

Z tohoto důvodu by při výrobním procesu kování titanu třídy 5 měly být plně využity vlastnosti titanové slitiny. Pro získání vysoce kvalitních výkovků by měla být během výroby řádně kontrolována teplota kování a plastická deformace.