Titano lydinių superplastinio kalimo principai ir panaudojimas
Pažangiausiose{0}} srityse, tokiose kaip aviacija, giluminiai{1}} jūros tyrinėjimai ir medicinos prietaisai, titano lydiniai tampa pagrindiniu aukščiausios- įrangos gamybos ramsčiu dėl savo puikių savybių – lengvumo, didelio stiprumo, atsparumo korozijai{4} ir karščiui{5}}. Tačiau titano lydinių apdirbimo sudėtingumas gerokai viršija įprastų metalų apdirbimo sunkumus-jų atsparumas deformacijai yra labai jautrus temperatūrai ir mikrostruktūrai, o dėl prasto šilumos laidumo deformacijos šiluminis poveikis yra reikšmingas. Tradiciniai kalimo procesai dažnai kenčia nuo grūdelių sutirštėjimo ir mikrostruktūrų defektų dėl netolygios temperatūros, todėl sunku įvykdyti sudėtingų konstrukcinių komponentų aukštus{9}} tikslumo reikalavimus. Titano lydinio superplastiko kalimo technologijos atsiradimas yra proveržis šios problemos sprendimas ir tampa pagrindine jėga, skatinančia aukštos kokybės{11}gamybą siekiant lengvumo ir tikslumo.
Superplastinis kalimas: temperatūros, grūdelių dydžio ir deformacijos greičio „trio“.
Titano lydinio superplastiko kalimo šerdis slypi tiksliai kontroliuojant medžiagos mikrostruktūrą. Šio proceso principą galima apibendrinti kaip temperatūros, grūdelių dydžio ir deformacijos greičio sinergetinį poveikį: pirma, medžiaga turi turėti lygiagretę smulkiagrūdę struktūrą, kurios grūdelių dydis paprastai yra mažesnis nei 3 mikrometrai, o tai būtina norint pasiekti superplastiškumą. Antra, kalimas turi būti atliekamas tam tikroje temperatūros diapazone; Pavyzdžiui, tipinė Ti-6Al-4V lydinio superplastiškumo temperatūra yra 850–950 laipsnių, šiuo metu aktyvi atominė difuzija ir žymiai sumažėja reologinis atsparumas. Galiausiai, kontroliuojant deformacijos greitį (paprastai nuo 10-4 iki 10-3 s-1), medžiaga išvengia įtrūkimų lėtos deformacijos metu ir galiausiai pasiekia 1000% pailgėjimą. Šio proceso metu titano lydiniai gali būti formuojami į sudėtingas formas, tokias kaip „tešla“, be vėlesnės apdailos, todėl medžiagų panaudojimas padidėja daugiau nei 30%, o sąnaudos sumažėja 20–50%.
Taikymo scenarijai: „tiksli revoliucija“ nuo aviacinių variklių iki{0}}gelmių jūros tyrinėjimų transporto priemonių
Superplastiko kalimo technologija buvo plačiai taikoma aukščiausios klasės{0}}gamybos srityse. Aviacijos ir kosmoso srityje tam tikro orlaivio važiuoklės priekinis ratas dėl superplastinio kalimo sumažino kaltinio svorį nuo 24 kg iki 10 kg, o apdirbimą sumažino 60%. Pritaikius šią technologiją, sraigtasparnio ventiliatoriaus sparnuotė turi tik 4 mm storio mentes, tačiau gali atlaikyti ekstremalias apkrovas. Tyrinėjant jūrą-, titano lydinio slėginiai apvalkalai dėl superplastiko kalimo užtikrina sienelės storio vienodumo kontrolę ±0,05 mm, padidindami atsparumą slėgiui 40%. Medicinos prietaisų srityje superplastinės kaltinės titano lydinio dirbtinės jungtys dėl aukšto paviršiaus apdailos ir puikaus biologinio suderinamumo tapo pageidaujama medžiaga ortopediniams implantams. Šie atvejai rodo, kad superplastiko kalimas skatina aukščiausios klasės įrangos evoliuciją link „lengvesnio, tvirtesnio ir tikslesnio“ dizaino.
Shaanxi Huachen: titano lydinio superplastiko kalimo „paslėptas čempionas“
Titano lydinio superplastiko kalimo srityje Shaanxi Haibowell Metal Materials Co., Ltd., skatinama naujovių, tapo pramonės etalonu. Įsikūrusi Baoji mieste, vadinamame „Kinijos titano slėniu“, įmonė gali pasigirti 3 000 -kvadratinių- metrų modernia gamykla, kurios metinis gamybos pajėgumas yra 200 tonų titano strypų ir 150 tonų kaltinių gaminių, apimančių visas TA1–TC10 klases. Pagrindiniai jo pranašumai yra šie: pramonės-akademinės bendruomenės-bendradarbiavimas mokslinių tyrimų srityje su universitetais, tokiais kaip Pekino mokslo ir technologijų universitetas ir Šanchajaus Jiao Tong universitetas, įsisavinti pažangiausius procesus, tokius kaip izoterminis kalimas ir superplastiko formavimas, leidžiantys pagal užsakymą pagaminti titano lydinio storio vamzdžius su titano lydinio sienelėmis. ±0,05 mm; naudojant neardomuosius bandymus ir metalografinę analizę visame procese nuo žaliavos lydymo iki galutinio produkto tikrinimo, siekiant užtikrinti, kad produktai atitiktų tarptautinius standartus; ir pasitelkti savo tarptautinės prekybos komandą, kad pasauliniams klientams teiktų pritaikytus sprendimus su 72 -valandžių atsako laiku. Nesvarbu, ar tai būtų aviacinio variklio turbinos diskas, ar giliavandenio zondo slėgio kamera, „Shaanxi Haibowell Metal Materials Co., Ltd“ rašo aukščiausios klasės gamybos ateitį su titanu. Pasirinkus „Huachen“ reiškia pasirinkti pasaulinę galimybę šokti su „ateities metalu“.
