Tecnologia de Forjamento de Liga de Titânio

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Tecnologia de forjamento de liga de titânio

Liga de titânio tem excelentes características, como alta resistência, boa resistência à corrosão, não magnético, bom desempenho de soldagem e uma série de outras vantagens, como supercondutividade, armazenamento de hidrogênio e memória. Portanto, ligas de titânio são amplamente utilizados em alguns campos de ponta, como aeroespacial, indústria militar, desenvolvimento naval e petroquímica. Na aplicação de vários produtos de liga de titânio, os forjados são usados ​​principalmente em discos de compressor de turbina a gás e ossos artificiais médicos que requerem alta resistência, tenacidade e alta confiabilidade. Assim, não apenas alta precisão dimensional é necessária para forjados, mas também materiais com excelentes características e alta estabilidade. Neste artigo, daremos uma olhada na tecnologia de forjamento de liga de titânio .

Tecnologia de forjamento de liga de titânio

Antes de prosseguir, vamos dar uma olhada em algumas aplicações de peças forjadas de liga de titânio.

Aplicações de peças forjadas de liga de titânio

1. Campo Aeroespacial

50% dos materiais de titânio do mundo são usados ​​no campo aeroespacial. 30% do corpo das aeronaves militares usam liga de titânio, e a quantidade de titânio nas aeronaves civis está aumentando gradualmente. Segundo relatos, o Boeing 787 usa mais de 15% de titânio. A liga de titânio usada para o corpo é representada por Ti-6Al-4V liga, que tem a maior segurança. No campo aeroespacial, os forjados de liga de titânio são usados ​​nos tanques de combustível dos motores de propulsão de foguetes e satélites, nas lâminas das bombas turbo de combustível líquido e na seção de entrada das bombas de sucção.

2. Lâminas de turbina para geração de energia

Aumentar o comprimento das pás da turbina a vapor para geração de energia térmica é uma medida eficaz para melhorar a eficiência da geração de energia, mas o alongamento das pás aumentará a carga no rotor. O uso de peças forjadas de liga de titânio como lâminas pode reduzir a carga e o uso de Ti-6Al-4V de 1 m de comprimento as lâminas de liga leve na extremidade de uma turbina a vapor rotativa de alta velocidade foram colocadas em uso prático em 1991.

A tecnologia de forjamento da liga de titânio

No processamento térmico de ligas de titânio, a temperatura de aquecimento é muito importante. Quando a temperatura é mais baixa, a resistência à deformação é maior e defeitos como rachaduras podem ocorrer. Ao mesmo tempo, existe também uma grande dependência da velocidade de deformação durante o processo de trabalho a quente. Durante o processamento da matriz a quente de precisão da liga de titânio, a temperatura da matriz de forjamento é aquecida para o equivalente ou superior à do forjamento, o que pode inibir a queda de temperatura do forjamento durante o forjamento.

1. Tecnologia de forjamento de peças do disco do motor

As peças do disco para motores de aeronaves requerem alta resistência à fadiga e tenacidade à fratura e Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo as peças de revestimento de liga são usadas na região de temperatura média de 700K. O método de processamento tradicional é forjamento na zona α-β e sua estrutura é fase β, grãos α equiaxiais e estrutura de duas fases α semelhante a uma agulha fina, e o valor de tenacidade à fratura é baixo. Para melhorar este ponto, um método de forjamento beta com aquecimento na zona beta foi desenvolvido.

O método de forjamento β está aquecendo o forjamento acima da temperatura de transição de fase β, o que produzirá recristalização, de modo que a temperatura de forjamento e a deformação de processamento têm uma grande influência nas propriedades do material, e não é permitido reaquecer durante o forjamento para parar a deformação.

Portanto, a temperatura de forjamento e a quantidade de deformação devem ser estritamente controladas no forjamento β. Para a liga Ti-6Al-2Sn-4Zr-Mo, a temperatura de processamento está na faixa de 1073 ~ 1323K e deve haver deformação de processamento suficiente, a estrutura de forjamento é toda em forma de agulha e o valor de tenacidade à fratura é melhorado.

2. Tecnologia de forjamento de lâmina de turbina

As lâminas da turbina são muito finas e a temperatura cai rapidamente durante o processo de forjamento, portanto, o molde deve ser projetado com precisão. Atualmente, um processo está sendo desenvolvido para usar com eficácia a energia do sopro para cima e para baixo para dar forma à superfície da lâmina. O forjamento plano é executado primeiro, depois a conformação por dobra e, finalmente, a conformação do forjamento de precisão.

3. Tecnologia de fabricação de anéis

Os invólucros do ventilador do motor e do compressor usam o processo de laminação de liga Ti-6Al-4V. Para produtos de liga de titânio com custos de material relativamente altos, reduzir a quantidade de entrada de material é muito eficaz na redução de custos. Geralmente, é usada a tecnologia de formato quase líquido. Com essa tecnologia, a quantidade de material será reduzida em mais de 55%. No processamento de anéis grossos, para evitar trincas, é necessário pressionar o máximo possível, devendo-se atentar para o controle da estrutura e queda de temperatura do anel durante o processamento.

Resumindo, a produção de peças forjadas de liga de titânio requer temperatura de processamento adequada e deformação adequada para obter peças forjadas de alta qualidade. Por isso, no processo de fabricação de peças forjadas de titânio, é necessário dar folga às características das ligas de titânio. Para obter forjados de alta qualidade, a temperatura de forjamento e a deformação plástica devem ser controladas de forma adequada durante a produção.

Conclusão

Obrigado por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a entender melhor a tecnologia de forjamento de liga de titânio . Se você quiser saber mais sobre titânio e liga de titânio, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar Metais refratários avançados (ARM) Para maiores informações.

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