Walstechnologie en processen van Gr5 titaniumplaten

Als een van de meest gebruikte titaniumlegeringen is de volwassenheid vanGr5 titaniumplaat's walstechnologie en -processen bepalen rechtstreeks de productkwaliteit en applicatie-efficiëntie.

 

 

"Gr" is de afkorting van "Grade", die de kwaliteit van titanium en titaniumlegeringen in de internationale standaard vertegenwoordigt. Gr5 titaniumlegeringen bevatten titanium (Ti), 6% aluminium (Al) en 4% vanadium (V). Het staat bekend als de Ti-6Al-4V titaniumlegering.

 

Het belangrijkste voordeel van Gr5-titaniumplaten is de "perfecte balans tussen sterkte en taaiheid", vergeleken met puur titanium en andere soorten titaniumlegeringen. De uitstekende corrosieweerstand en het structurele lichtgewicht van titaniumlegeringen maken het tot het voorkeursmateriaal voor de vervaardiging van vliegtuigconstructies en motoronderdelen in de lucht- en ruimtevaart, evenals voor kunstmatige gewrichten en orthopedische implantaten in medische apparatuur.

 

 

 

Titanium en titaniumlegeringen

 

 

 

Productieproces voor titaniumplaten

 

 

1. Selectie van grondstoffen

Eerst moeten Ti-6Al-4V-blokken worden geselecteerd die voldoen aan de samenstellingsnormen. De blokken worden door middel van smeedprocessen tot platen met een uniforme dikte gesmeed om interne defecten zoals porositeit en segregatie te elimineren en de korrels te verfijnen. De platen ondergaan een oppervlaktebehandeling, waarbij oxideschilfers, scheuren en olievlekken op het oppervlak worden verwijderd door mechanisch slijpen of chemisch beitsen.

 

2. Verwarmen op een specifieke temperatuur

Gr5 titaniumlegering heeft een smal heet werktemperatuurbereik. Platen worden gewoonlijk verwarmd tot het -fasegebied (ongeveer 995 graden -1050 graden ) of het + tweefasengebied (ongeveer 800 graden -950 graden ). De specifieke temperatuur wordt aangepast aan de walsgang, plaatdikte en prestatie-eisen.

 

3. Heetwalsen en koudwalsen

Bij warmwalsen wordt de dikte van de plaat verminderd en de korrelstructuur verfijnd. Tijdens warmwalsen moeten de walssnelheid, de reductiehoeveelheid en de walstemperatuur worden gecontroleerd. Koudwalsen wordt gebruikt om de maatnauwkeurigheid, oppervlaktekwaliteit en sterkteprestaties van de plaat verder te verbeteren. Arbeidsharding vindt plaats tijdens koudwalsen, dus tussentijds gloeien moet indien nodig worden geregeld om interne spanningen te elimineren en de plasticiteit te herstellen. De reductiehoeveelheid, walssnelheid en rolspleetnauwkeurigheid bij koudwalsen moeten nauwkeurig worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de dikteafwijking van de plaat binnen ± 0,05 mm ligt en dat de vlakheid voldoet aan de hoge- toepassingsvereisten.

 

Heetwalsen voor Gr5 titaniumplaten

 

4. Warmtebehandeling

Er kunnen verschillende warmtebehandelingsprocessen worden toegepast, zoals uitgloeien en oplossingsveroudering. Gr5-titaniumplaten die in structurele componenten in de lucht- en ruimtevaart worden gebruikt, gebruiken bijvoorbeeld meestal het "-fasegebied-uitdoving + veroudering"-proces om de materiaalsterkte te verbeteren door geprecipiteerde fasen te verfijnen. Platen die in medische apparaten worden gebruikt, maken meestal gebruik van het "herkristallisatie-gloeien" -proces om de taaiheid en corrosieweerstand te verbeteren en tegelijkertijd een bepaald niveau van sterkte te garanderen.

 

5. Afwerkingsproces

Het afwerkingsproces omvat egaliseren, knippen en polijsten van het oppervlak. Door nivellering wordt de vervorming door kromtrekken van de plaat geëlimineerd, door nauwkeurig afschuiven worden eindproducten verkregen die aan de maatvereisten voldoen, en het polijsten van het oppervlak verbetert de oppervlakteafwerking van de plaat verder. Het inspectieproces heeft betrekking op analyse van de chemische samenstelling, mechanisch testen, metallografische detectie, maatnauwkeurigheidsmeting en oppervlaktedetectie. Alle indicatoren moeten voldoen aan relevante normen zoals ASTM B265, ASTM F136 en ASTM F67. Niet-gekwalificeerde producten moeten worden herwerkt of gesloopt.

 

ASTM B265 Gr5 titaniumplaten op voorraad

 

 

1. IintelligentTtemperatuur Ccontrole

De microstructurele transformatiewet van Gr5-titaniumlegering in verschillende temperatuurbereiken is complex. Tijdens het walsen wordt een infraroodthermometer gebruikt om -realtime de oppervlaktetemperatuur van de plaat te monitoren. Gecombineerd met het intelligente temperatuurcontrolesysteem van de verwarmingsoven, wordt de temperatuurschommelingen van elke walsgang binnen ± 5 graden geregeld, waardoor ongelijkmatige korrelgrootte als gevolg van temperatuurschommelingen wordt vermeden.

 

2. Intelligente algoritmen en online vlakheidsdetectie

Door druksensoren, verplaatsingssensoren en laserdiktemeters op de walserij te installeren, wordt er tegenwoordig een gesloten-loopcontrolesysteem gebouwd om in realtime- gegevens te verzamelen zoals druk, walsafstand en plaatdikte tijdens het walsen. Intelligente algoritmen passen automatisch de rolspleetgrootte en rolsnelheid aan, waardoor de diktetolerantie van de plaat stabiel kan worden gecontroleerd binnen 0,03 mm. Online apparatuur voor vlakheidsdetectie wordt gebruikt om plaatafwijkingsdefecten tijdig te detecteren en terug te voeren naar het nivelleringsproces, zodat de vlakheidsfout van de afgewerkte plaat niet groter is dan 0,2 mm/m.

 

3.'Volledige-procesbescherming + verfijnde oppervlaktebehandeling'-technologie.

Tijdens het verwarmen en warmwalsen wordt een volledig afgedicht inert gasbeschermingsapparaat gebruikt om plaatoxidatie te voorkomen. Tijdens het koudwalsen wordt speciale walsolie gebruikt voor smering en koeling om wrijving en krassen tussen de rol en het plaatoppervlak te verminderen.

 

 

Composietwalstechnologie rolt synchroon Gr5-titaniumplaten met materialen zoals roestvrij staal en aluminiumlegeringen om composietplaten te vervaardigen met de voordelen van verschillende materialen, waardoor hun toepassingsscenario's in de scheepsbouw, chemische apparatuur en andere gebieden worden uitgebreid. 'Digitale dubbele technologie' en 'kunstmatige intelligentie-optimalisatie' zullen volledige-procesintelligentie van het walsproces realiseren. 'Energie-besparende walstechnologie' en 'milieuvriendelijke behandelingsprocessen' zullen geleidelijk de traditionele processen vervangen die veel -energie- verbruiken en- sterk vervuilen. "Precisieprestatieregeltechnologie" zal voldoen aan de persoonlijke behoeften van verschillende vakgebieden.

 

Ruihang, gespecialiseerd in de productie van ronde titanium staven, verwelkomt uw vragen op:Sam.Rui@bjrh-titanium.com