Τιτάνιο, ως σχετικά νέο μεταλλικό υλικό, έχει υποστεί πάνω από εξήντα χρόνια τεχνολογικής εξέλιξης στην επεξεργασία του από τότε που ξεκίνησε η βιομηχανική του παραγωγή στα μέσα-20ου αιώνα. Με την εξαιρετική ειδική αντοχή, την αντοχή στη διάβρωση και τη βιοσυμβατότητά του, το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική, τη ναυτική μηχανική, τις ιατρικές συσκευές και τα καταναλωτικά προϊόντα υψηλής ποιότητας.
I. Βασικές αρχές της τεχνολογίας επεξεργασίας πλαστικών πλακών τιτανίου Η πλαστική επεξεργασία του τιτανίου ουσιαστικά χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά πλαστικής παραμόρφωσης των στερεών μετάλλων. Μέσω της εφαρμογής εξωτερικής δύναμης, τα πλινθώματα τιτανίου υφίστανται μόνιμη παραμόρφωση, αποδίδοντας τελικά υλικά τιτανίου με το επιθυμητό σχήμα και ιδιότητες. Αυτό το σύστημα τεχνολογίας κληρονομεί τις παραδοσιακές θεωρίες επεξεργασίας μετάλλων, ενώ απαιτεί βελτιστοποίηση της διαδικασίας προσαρμοσμένη στις μοναδικές φυσικοχημικές ιδιότητες του τιτανίου.
1.1 Κοινές αρχές επεξεργασίας πλαστικού μετάλλου Η πλαστική παραμόρφωση του τιτανίου ακολουθεί τους βασικούς νόμους της επεξεργασίας μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων των εξής: • Σχέση τάσεων-: Η ρεολογική συμπεριφορά του υλικού προσαρμόζεται ελέγχοντας τον βαθμό παραμόρφωσης (πραγματική παραμόρφωση) και τον ρυθμό παραμόρφωσης (ρυθμός παραμόρφωσης). • Επίδραση θερμοκρασίας: Η θερμοκρασία παραμόρφωσης επηρεάζει σημαντικά τη σύνθεση φάσης και την αντίσταση παραμόρφωσης του τιτανίου. • Τριβολογικές ιδιότητες: Ο συντελεστής τριβής μεταξύ του ρολού και του φύλλου επηρεάζει την ομοιομορφία της παραμόρφωσης.
1.2 Ειδικά χαρακτηριστικά και προκλήσεις επεξεργασίας του τιτανίου Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μέταλλα όπως ο χάλυβας, ο χαλκός και το αλουμίνιο, τα κράματα τιτανίου και τιτανίου παρουσιάζουν: • Υψηλή αντίσταση παραμόρφωσης: Το μέτρο ελαστικότητας του τιτανίου (περίπου 110 GPa) είναι μόνο το 55% του ποσοστού του συνηθισμένου μετάλλου. • Στενό εύρος θερμοκρασίας πλαστικότητας: Το -σημείο μετασχηματισμού φάσης του καθαρού τιτανίου είναι περίπου 882 μοίρες και η περιοχή + δύο- φάσεων βρίσκεται μόνο εντός εύρους θερμοκρασίας περίπου 100 βαθμών . • Υψηλή{10}}τάση οξείδωσης σε θερμοκρασία: Ένα πυκνό στρώμα οξειδίου TiO2 σχηματίζεται γρήγορα στην επιφάνεια πάνω από τους 600 βαθμούς . • Ευαισθησία απορρόφησης αερίου: Απορροφά εύκολα ενδιάμεσα στοιχεία όπως υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο κατά τη θέρμανση, οδηγώντας σε ευθραυστότητα.
2.Βελτιστοποίηση καθεστώτος θερμοκρασίας
• Έλεγχος σημείου μετασχηματισμού φάσης: Προσδιορίστε τη -θερμοκρασία μετασχηματισμού φάσης συγκεκριμένων βαθμών χρησιμοποιώντας μεταλλογραφικές μεθόδους (ακρίβεια ±5 βαθμοί )
• Ρυθμός θέρμανσης: Χρησιμοποιήστε βαθμιαία θέρμανση για χοντρές πλάκες (300 μοίρες /h→500 μοίρες /h→800 μοίρες /ώρα)
• Ρυθμός ψύξης: Χρησιμοποιήστε ψύξη με υδρονέφωση μετά από εν θερμώ έλαση (ρυθμός ψύξης μεγαλύτερος ή ίσος με 50 μοίρες / s) για να εμποδίσετε την ανάπτυξη κόκκων 3.2 Σχεδιασμός παραμόρφωσης
• Αρχές κατανομής πάσου: • Μεγάλη μείωση (Μεγαλύτερη από ή ίση με 25%) για το στάδιο αφαλάτωσης • Μέση μείωση (15-20%) για το στάδιο έλασης σταθεροποίησης • Μικρή μείωση (λιγότερο ή ίσο με 10%) για το στάδιο έλασης φινιρίσματος
• Σωρευτική παραμόρφωση: Η συνολική παραμόρφωση της ψυχρής έλασης πρέπει να ελέγχεται κάτω από την κρίσιμη παραμόρφωση για ανακρυστάλλωση (περίπου 15%) 3.3 Σύστημα λίπανσης και ψύξης
• Λίπανση εν θερμώ έλασης: Χρησιμοποιήστε ένα μικτό λιπαντικό γραφίτη + ορυκτέλαιο (συγκέντρωση 5-10%)
• Λίπανση ψυχρής έλασης: Χρησιμοποιήστε ένα γαλάκτωμα (συγκέντρωση 3-5%, μέγεθος σωματιδίων μικρότερο από ή ίσο με 5μm) Ψύξη σε ρολό: Χρησιμοποιείται ένα τμηματοποιημένο σύστημα ψύξης για τον έλεγχο της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των επιφανειών του ρολού σε λιγότερο από ή ίσο με 20 βαθμούς.
3. Τάσεις Τεχνολογικής Ανάπτυξης: Η τρέχουσα τεχνολογία επεξεργασίας πλακών τιτανίου αναπτύσσεται προς τις ακόλουθες κατευθύνσεις:
1. Τεχνολογία διαμόρφωσης σχεδόν-δικτύου-: Χρήση διεργασιών έλασης ακριβείας + τοπικής ανόπτησης για μείωση του φόρτου εργασίας μηχανικής κατεργασίας.
2. Τεχνολογία σύντομης-διαδικασίας: Ανάπτυξη συνδυασμένων γραμμών παραγωγής θερμής και ψυχρής έλασης για τη συντόμευση της διαδρομής της διαδικασίας.
3. Έξυπνος έλεγχος: Εφαρμογή ψηφιακής διπλής τεχνολογίας για την επίτευξη δυναμικής βελτιστοποίησης των παραμέτρων της διαδικασίας.
4. Πράσινη παραγωγή: Ανάπτυξη τεχνολογίας-ελεύθερου φθορίου και διαδικασίες ξηρής έλασης για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.
Συμπερασματικά, η πλαστική επεξεργασία πλακών τιτανίου είναι ένα συστηματικό έργο μηχανικής που ενσωματώνει την επιστήμη των υλικών, την τριβολογία και την τεχνολογία θερμικής επεξεργασίας. Με τον ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας, της παραμόρφωσης και των συνθηκών λίπανσης, μπορεί να επιτευχθεί ισορροπία μεταξύ της μικροδομής και των ιδιοτήτων των υλικών τιτανίου και της αποτελεσματικότητας της επεξεργασίας. Με την αυξανόμενη ζήτηση για υλικά τιτανίου στην αεροδιαστημική, τις ιατρικές συσκευές και άλλους τομείς, η βελτιστοποίηση της διαδικασίας θα συνεχίσει να οδηγεί τη βιομηχανία επεξεργασίας τιτανίου προς υψηλότερη απόδοση και ακρίβεια.
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
Κινητό: 0086 13092900605
Τμήμα Πωλήσεων 1: WhatsApp +8613092900605 (Mr.Gary)
Τμήμα Πωλήσεων 2: +8613092913521(Κα Σοφία)
Διεύθυνση: No.35 Baoti Rd, Weibin District, Baoji, Κίνα
