Титановая ковка
Источник: https://alloysintl.com/titanium-applications/titanium-forging/ (пересмотренный).
Высокий спрос на металл обусловлен, прежде всего, замечательным соотношением прочности и плотности кованых титановых сплавов и значительными антикоррозионными свойствами металла. Благодаря этим характеристикам получается прочный и надежный материал, который может хорошо работать на суше, в воздухе и даже под водой — все это иллюстрирует универсальность титановых сплавов.
Процесс ковки титана включает в себя:
Ковка в открытых штампах. Чистый титановый материал деформируется и прессуется в полости между двумя формами. Эти формы не полностью герметизируют материал, а вместо этого создают узкий зазор, через который может вытекать излишек материала. Находясь в полости, титан многократно штампуется до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма.
Ковка в закрытых штампах. Этот метод, также известный как штамповка в штампах, использует сжатие под высоким давлением для формирования нагретой титановой заготовки. Заготовка полностью или частично покрывается штампами, которые перемещаются навстречу друг другу сверху вниз для достижения необходимой формы.
Свободная ковка. Небольшие и/или простые заказы могут быть выполнены с помощью свободной ковки, метода ковки титана, который выполняется между двумя плоскими штампами без внутренней полости. Это относительно недорогой и гибкий метод, но из-за высоких трудозатрат это не самый распространенный способ ковки большого количества металлического титана.
Изотермическая ковка — процесс, при котором исходный материал и матрица нагреваются до одинаковой и строго контролируемой температуры для достижения высоких скоростей деформации при минимальном давлении.
Другие типы ковки титановых сплавов, такие как многонаправленная ковка, экструзионная ковка, частичная ковка в штампах и ковка катаных колец, основаны на столь же уникальном сочетании тепла, давления и штампа, используемого для достижения желаемых форм.
Преимущества ковки изделий
Высокая прочность
Коррозионная стойкость
Теплостойкость
Биосовместимость
Свариваемость
Дополнительно, в зависимости от конкретных требований приложения. При поиске компаний, занимающихся ковкой титана, различных марок титановых сплавов, которые используются в процессе ковки, убедитесь, что компания, с которой вы заинтересованы в сотрудничестве, может выковать титан по необходимым вам спецификациям.
Некоторые из наиболее распространенных оценок включают в себя:
Gr5: Ti6al-4v: Один из наиболее широко используемых титановых сплавов в ковке, титан 6-4 особенно популярен в компонентах аэрокосмической промышленности.
Ti6-2-4-2 (UNS R54620): Титан 6-2-4-2, ценимый за превосходное сопротивление ползучести и прочность при повышенных температурах, используется в компонентах, подверженных высоким температурам и нагрузкам.
Ti6-2-4-6 (UNS R56260): аналогичен титану 6-2-4-2, но с улучшенной прочностью и пластичностью.
Gr9 (Ti 3-2.5) UNS R56320: известный своей исключительной свариваемостью и коррозионной стойкостью, сплав 3-2.5 часто используется в медицинской промышленности для изготовления имплантатов.
Влияние температуры ковки
Можно ли ковать титановый сплав при любой температуре? Технически да; однако используемая температура должна соответствовать процессу и детали.
Горячая ковка более распространена, чем холодная, хотя последняя может быть дешевле и экологичнее. Примечательно, что более низкие температуры (ниже 1650 градусов по Фаренгейту) подходят только для нелегированного титана, тогда как более высокие температуры являются требованием для легированного титана.
Во время ковки важна не только температура самого титана. Необходимо также контролировать температуру штампов, поскольку чрезмерные потери тепла или колебания температуры приведут к выходу из строя деталей.
Важность температуры в процессе ковки титана в первую очередь связана с структурными элементами металла при различных уровнях нагрева. Ковка с правильным уровнем нагрева исходного материала и штампов позволяет ковальщику создать более прочный и надежный конечный продукт, структурно подходящий для выполняемой работы.
Хотите узнать больше? Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации и дополнительных вопросов или для поддержки в поиске титановых деталей, которые вам нужны для вашего бизнеса.
