Processi di produzione di barre in lega di titanio

La produzione di barre in lega di titanio copre:preparazione della materia prima, lavorazione a caldo primaria, lavorazione a freddo secondaria, finitura superficiale, trattamento termico e ispezione finaleIl titanio è molto attivo ad alta temperatura, quindi l'intero processo richiede un rigoroso controllo della temperatura e misure antiossidanti.

Le materie prime di lega di titanio partono da:ricongiungimento dell'arco a vuoto (VAR)o fusione a fascio di elettroni per produrre lingotti di titanio qualificati, che riducono efficacemente le impurità e il contenuto di gas (ossigeno, idrogeno, azoto).

• Il lingotto viene tagliato in biglietti cilindrici di lunghezza fissa secondo le specifiche di produzione.
• Le scaglie superficiali, le crepe e le inclusioni sui biglietti vengono rimosse segando, macinando e sgusciando per evitare che i difetti si diffondano durante la successiva formazione.
• Ispezione preliminare: per garantire la conformità delle materie prime vengono effettuate prove sulla composizione chimica, sulla macrostruttura e sulla qualità superficiale.

I biglietti vengono riscaldati in un forno di riscaldamento dedicato.

• Temperatura di riscaldamento: controllata tra 850 °C e 1150 °C, variabile in base ai diversi gradi di titanio.
• Protezione:Si adotta un rivestimento antiossidante ad alta temperatura o una protezione da gas inerti per evitare che il titanio reagisca con l'ossigeno e l'azoto nell'aria per formare strati di ossido fragili e la fragilità del gas.
• Uniformità del riscaldamento: è necessario un riscaldamento lento per evitare lo stress termico interno e la crepazione della cassa.

La lavorazione a caldo è la procedura principale per la formazione a granello di barre in lega di titanio, compresa la laminazione a caldo, la forgiatura a caldo e l'estrusione a caldo.Migliora la microstruttura e le proprietà meccaniche attraverso la deformazione plastica ad alta temperatura.

La laminazione continua a più passaggi da laminato → raffreddamento intermedio → finitura laminata a più gruppi → barra laminata semilavorata

1. Alta efficienza produttiva, adatta alla produzione di massa, basso costo complessivo tra tutti i metodi di lavoro a caldo.
2. Ampia gamma di dimensioni regolabili: diametro convenzionale8 mm ~ 120 mmLe barre quadrate e piatte possono essere prodotte anche mediante speciali rotoli.
3. La deformazione è relativamente uniforme, ma la superficie presenta una sottile scala di ossido e leggere linee di rotolamento, quindi la finitura superficiale è moderata.

Barre di titanio industriali convenzionali, parti strutturali meccaniche generali, accessori per condotte chimiche e componenti resistenti alla corrosione ordinari senza rigorosi requisiti di precisione superficiale.

Diviso in:forgia di martello- eForgiazione a stampa, compresa la forgiatura a stampa aperta e la forgiatura a stampa chiusa.

Cintura riscaldata → Ripetuta trasformazione e allungamento da parte dell'attrezzatura di forgiatura → Formazione al diametro di destinazione → raffreddamento ad aria o raffreddamento lento

1. Deformazione plastica grave durante la forgiatura, che raffina completamente la struttura del grano, elimina i difetti di fusione come la porosità e la cavità di contrazione e migliora notevolmente la compattezza del materiale,resistenza e resistenza.
2. Performance eccellenti per barre di grandi specifiche: diametro disponibile fino adi larghezza superiore a 200 mm, il processo preferito per le barre di grande diametro ad alta resistenza.
3. Produzione flessibile, adatta a piccoli lotti e specifiche personalizzate.
4. Rispetto alla laminazione, l'efficienza della produzione è inferiore e il costo è più elevato.

Parti strutturali aerospaziali con cuscinetti, componenti meccanici ad alto carico, barre di titanio di spessore per vasi a pressione e parti chiave che richiedono elevate proprietà meccaniche complete.

Billato riscaldato uniformemente → inserito in cilindro di estrusione → spinto da ram di estrusione → passato attraverso matrici di estrusione fisse → barra estrusa continua

1. Lo stress di compressione tridimensionale durante l'estrusione, il metallo ha una buona fluidità e la microstruttura interna è estremamente uniforme con prestazioni stabili.
2. Alta precisione dimensionale e superficie originale liscia; lo strato di ossido è sottile e facile da rimuovere.
3. Diametro principale applicabile:15 mm ~ 80 mm, utilizzato principalmente per barre di diametro medio e piccolo, e può anche produrre barre di forma speciale.
4. Il processo è stabile e la linea del materiale è continua, con eccezionale resistenza alla stanchezza.

Bar blanks ad alta precisione, biletti di tubi in titanio, parti di sistemi idraulici aerospaziali e semilavorati per lavorazioni a freddo profondo.

L'elaborazione a freddo è effettuata atemperatura ambientea base di barre semilavorate lavorate a caldo, comprese principalmente le strisce a freddo e le laminate a freddo, senza ossidazione ad alta temperatura, concentrandosi sul miglioramento della tolleranza dimensionale,qualità della superficie e durezza della superficie.

Barra lavorata a caldo → Decalciatura e descalcificazione → Lubrificazione superficiale → Trascinamento a più passaggi attraverso matrici in lega dura → raddrizzamento → Barra di estrazione a freddo semilavorata

1. Precisione dimensionale ultra elevata, rigide tolleranze di diametro, ottima rettitudine.
2. Superficie liscia come uno specchio, senza linee o buche evidenti; la rugosità della superficie è molto migliore dei prodotti lavorati a caldo.
3. Effetto di indurimento a freddo: la resistenza e la durezza della superficie sono aumentate, mentre la duttilità è leggermente ridotta.
4. Dimensioni principali applicabili:Barre di piccolo diametro da 8 mm a 20 mm.

Parti di macchinari di precisione, elementi di fissaggio standard, pezzi bianchi di impianti medici, parti di strumenti e altri prodotti con requisiti rigorosi in termini di dimensioni e di superficie.

In linea di principio simile al disegno a freddo, adotta un gruppo di rulli per la formazione a laminazione.

• Caratteristiche: Deformazione della sezione trasversale più uniforme, migliore rotondità, adatta per barre sottili e piccole.
• Utilizzo corrispondente: spesso combinato con il disegno a freddo per ottimizzare ulteriormente la superficie e le dimensioni.

Nota: prima del lavoro a freddo, le barre lavorate a caldo devono essere sottoposte adecapaggio e descalcificazione(pulizia con soluzione acida mista) per rimuovere completamente la scala di ossido ad alta temperatura, altrimenti la matrice si consumerà e la superficie sarà graffiata.

Dopo la formazione, viene eseguita una serie di trattamenti di finitura per soddisfare i diversi standard industriali e le esigenze dei clienti.

Le barre forgiate a caldo e laminate a caldo con spesse superfici di ossido o difetti vengono lavorate con il tornitore.

• Funzione: rimuovere i difetti superficiali, gli strati di ossido e gli strati decarburizzati, ottenere un diametro esterno preciso e una superficie liscia.
• Orientazione del grado: ampiamente utilizzato per barre di titanio di grado aerospaziale e medicale con elevati requisiti di qualità.

Trattamento superficiale secondario dopo la tornitura o la lavorazione a freddo, compresa la lucidatura grezza e fine.

• Effetto: rugosità superficiale Ra ≤ 1,6 μm o inferiore, ottenendo una superficie brillante.
• Applicazione: barre impiantate mediche, parti di apparecchiature alimentari, componenti elettronici di fascia alta.

Le barre produrranno una leggera deformazione di piegatura durante la laminazione a caldo, la forgiatura, il disegno e il raffreddamento.

• Equipaggiamento: macchina di raddrizzamento a più rulli o pressa idraulica di raddrizzamento.
• Finalità: garantire la rettilineità complessiva della barra, procedura necessaria per i prodotti finiti.

Tagliare le lunghe barre continue in lunghezze fisse secondo gli ordini e rimuovere le sbavature alle estremità macinandole per garantire la pulizia delle facce finali.

Il trattamento termico viene utilizzato per regolare la microstruttura, ottimizzare le proprietà meccaniche ed eliminare lo stress residuo, che è un collegamento essenziale per le barre in lega di titanio.

• Processo: riscaldare a 600°C ~ 800°C, mantenere la temperatura e poi raffreddare lentamente.
• Funzione: eliminare lo stress residuo generato durante il lavoro a caldo/freddo, ripristinare la duttilità e la lavorabilità del materiale, stabilizzare la microstruttura.
• Applicabile: tutto il titanio puro, le leghe di titanio α e le leghe di titanio α+β in generale.

• Processo: trattamento in soluzione ad alta temperatura seguito da rinforzo di invecchiamento a bassa temperatura.
• Funzione: Migliora significativamente la resistenza alla trazione, la resistenza alla resa e la durezza.
• Applicabile: leghe di titanio rinforzate α+β trattate termicamente (come TC4) e leghe di titanio β, utilizzate principalmente per parti aerospaziali ad alta resistenza.

Trattamento termico a bassa temperatura a breve termine, specialmente per le barre lavorate a freddo, per eliminare lo stress di lavorazione a freddo mantenendo l'effetto indurimento del lavoro a freddo.

Tutte le barre finite devono superare un controllo completo prima della consegna:

1. Ispezione dimensionale: diametro, lunghezza, rettezze, rotondità.
2. Ispezione superficiale: Nessuna crepa, graffi, inclusioni o altri difetti.
3. Controllo delle prestazioni: proprietà meccaniche, struttura metallografica, prova di durezza.
4. Test non distruttivi: test ad ultrasuoni, test di corrente vorticale per rilevare piccoli difetti interni.
5. Imballaggio: imballaggio a prova di umidità e antincollisione, marchio, specifiche, stato di trattamento termico, numero di lotto e norme.

Ingotti di lega di titanio → Taglio in bicchieri → Pulizia e ispezione delle superfici → riscaldamento protetto ad alta temperatura
→ Lavorazione a caldo primaria (arrotolamento a caldo / forgiatura a caldo / estrusione a caldo) → raffreddamento → decalciamento e descalcificazione
→ Lavorazione a freddo secondaria (disegno a freddo / laminatura a freddo, facoltativo) → Trattamento termico (annellazione / STA)
→ raddrizzamento → taglio a lunghezza fissa → tornitura / lucidatura (facoltativo)
→ Ispezione completa della qualità → Etichettatura e imballaggio → Prodotti finiti

Sosteniamo la produzione su misura di vari gradi e specifiche di barre in lega di titanio, compresi i gradi standard ASTM / UNS come UNS R56320 Gr9, TC4 Gr5, titanio puro Gr1/Gr2.Possiamo personalizzare la tecnologia di trattamento, tolleranza di precisione e trattamento superficiale in base ai vostri scenari di utilizzo effettivi, standard del settore e requisiti di disegno, con rapporti di ispezione di qualità completi e fornitura stabile.Non esitate a contattarci per i parametri tecnici, offerta e supporto campionario.

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