Tecnologia de laminação e processos de placas de titânio Gr5

Como uma das ligas de titânio mais utilizadas, a maturidade doPlaca de titânio Gr5A tecnologia e os processos de laminação determinam diretamente a qualidade do produto e a eficiência da aplicação.

 

 

"Gr" é a abreviação de "Grade", representando o grau de titânio e ligas de titânio no padrão internacional. As ligas de titânio Gr5 contêm titânio (Ti), 6% de alumínio (Al) e 4% de vanádio (V). É conhecida como liga de titânio Ti-6Al-4V.

 

A principal vantagem das placas de titânio Gr5 é o "equilíbrio perfeito entre resistência e tenacidade", em comparação com o titânio puro e outras ligas de titânio. A excelente resistência à corrosão e o peso estrutural das ligas de titânio tornam-no o material preferido para a fabricação de estruturas de fuselagem e componentes de motores no campo aeroespacial, bem como juntas artificiais e implantes ortopédicos em dispositivos médicos.

 

 

 

Titânio e ligas de titânio

 

 

 

Processo de produção para placas de titânio

 

 

1.Seleção de Matérias-Primas

Primeiro, devem ser selecionados lingotes de Ti-6Al-4V que atendam aos padrões de composição. Os lingotes são forjados em placas de espessura uniforme por meio de processos de forjamento para eliminar defeitos internos como porosidade e segregação e refinar os grãos. As placas passam por tratamento de superfície, onde escamas de óxido, rachaduras e manchas de óleo na superfície são removidas por retificação mecânica ou decapagem química.

 

2.Aquecimento em uma temperatura específica

A liga de titânio Gr5 possui uma faixa estreita de temperatura de trabalho a quente. As placas são geralmente aquecidas na região de fase - (cerca de 995 graus -1050 graus) ou na região + duas fases (cerca de 800 graus -950 graus). A temperatura específica é ajustada de acordo com o passe de laminação, espessura da placa e requisitos de desempenho.

 

3. Laminação a quente e laminação a frio

A laminação a quente reduz a espessura da placa e refina a estrutura do grão. Durante a laminação a quente, a velocidade de laminação, a quantidade de redução e a temperatura de laminação devem ser controladas. A laminação a frio é usada para melhorar ainda mais a precisão dimensional, a qualidade da superfície e o desempenho de resistência da placa. O endurecimento por trabalho ocorre durante a laminação a frio, portanto, o recozimento intermediário deve ser organizado conforme necessário para eliminar tensões internas e restaurar a plasticidade. A quantidade de redução, a velocidade de laminação e a precisão da folga do rolo da laminação a frio devem ser controladas com precisão para garantir que o desvio de espessura da placa esteja dentro de ±0,05 mm e que a planicidade atenda aos-requisitos de aplicação de ponta.

 

Laminação a quente para placas de titânio Gr5

 

4.Tratamento térmico

Diferentes processos de tratamento térmico, como recozimento e envelhecimento em solução, podem ser adotados. Por exemplo, placas de titânio Gr5 usadas em componentes estruturais aeroespaciais geralmente adotam o processo de "-têmpera da região de fase + envelhecimento" para melhorar a resistência do material refinando as fases precipitadas. As placas usadas em dispositivos médicos usam principalmente o processo de "recozimento por recristalização" para aumentar a tenacidade e a resistência à corrosão, garantindo ao mesmo tempo um certo nível de resistência.

 

5.Processo de acabamento

O processo de acabamento inclui nivelamento, cisalhamento e polimento superficial. O nivelamento elimina a deformação por empenamento da placa, o cisalhamento preciso obtém produtos acabados que atendem aos requisitos dimensionais e o polimento da superfície melhora ainda mais o acabamento superficial da placa. O processo de inspeção refere-se à análise de composição química, testes mecânicos, detecção metalográfica, medição de precisão dimensional e detecção de superfície. Todos os indicadores devem estar em conformidade com padrões relevantes, como ASTM B265, ASTM F136 e ASTM F67. Produtos não qualificados precisam ser retrabalhados ou descartados.

 

Placas de titânio ASTM B265 Gr5 em estoque

 

 

1. IinteligenteTtemperatura Ccontrole

A lei de transformação microestrutural da liga de titânio Gr5 em diferentes faixas de temperatura é complexa. Durante a laminação, um termômetro infravermelho é usado para monitorar-em tempo real a temperatura da superfície da placa. Combinado com o sistema inteligente de controle de temperatura do forno de aquecimento, a flutuação de temperatura de cada passagem de laminação é controlada dentro de ±5 graus, evitando tamanhos irregulares de grãos causados ​​por flutuações de temperatura.

 

2. Algoritmos Inteligentes e Detecção Online de Planicidade

Hoje, com a instalação de sensores de pressão, sensores de deslocamento e medidores de espessura a laser no laminador, um sistema de controle de circuito-fechado é criado para coletar dados-em tempo real, como pressão, folga entre rolos e espessura da chapa durante a laminação. Algoritmos inteligentes ajustam automaticamente o tamanho da folga do rolo e a velocidade de laminação, permitindo que a tolerância da espessura da placa seja controlada de forma estável dentro de 0,03 mm. Equipamentos on-line de detecção de planicidade são usados ​​para detectar defeitos de empenamento da placa em tempo hábil e devolvê-los ao processo de nivelamento, garantindo que o erro de planicidade da placa acabada não exceda 0,2 mm/m.

 

3. Tecnologia "Total-de Proteção de Processo + Tratamento de Superfície Refinado".

Durante o aquecimento e laminação a quente, um dispositivo de proteção de gás inerte totalmente selado é adotado para evitar a oxidação da placa. Durante a laminação a frio, óleo de laminação especial é usado para lubrificação e resfriamento para reduzir o atrito e arranhões entre o rolo e a superfície da placa.

 

 

A tecnologia de laminação composta lamina de forma síncrona placas de titânio Gr5 com materiais como aço inoxidável e liga de alumínio para preparar placas compostas com as vantagens de diferentes materiais, expandindo seus cenários de aplicação em engenharia naval, equipamentos químicos e outros campos. A "tecnologia de rolamento-que economiza energia" e os "processos de tratamento ecologicamente corretos" substituirão gradualmente os processos tradicionais de alto-consumo-de energia e alta-poluição. A "tecnologia de regulação de desempenho de precisão" atenderá às necessidades personalizadas de diferentes campos.

 

Ruihang, especializada na fabricação de barras redondas de titânio, agradecemos suas dúvidas em:Sam.Rui@bjrh-titanium.com