Podniky v mnohých priemyselných odvetviach, vrátane letectva, námorného loďstva a armády/obrany, sa spoliehajú na titánové výkovky na rôzne priemyselné a výrobné využitie. Tento kov je veľmi žiadaný najmä kvôli vynikajúcemu pomeru pevnosti a hustoty kovaných zliatin titánu a ich pozoruhodnej odolnosti proti korózii.
Výsledkom týchto dvoch vlastností je odolný a spoľahlivý materiál, ktorý môže fungovať na súši, vo vzduchu a dokonca aj pod morom --, čo všetko dokazuje všestrannosť zliatin titánu. Výhodou kovaného titánu je, že umožňuje výrobu presných dielov na mieru pre špeciálne aplikácie, ktoré vyžadujú pevnosť a všestrannosť titánu.
Niektoré procesy kovania titánových zliatin sú stručne predstavené nižšie, vrátane vplyvu rôznych teplôt kovania na konečný produkt.
Proces titánového kovania Proces titánového kovania
Titánové kovanie je súbor špecializovaných výrobných procesov používaných na výrobu dielov zo zliatin titánu. Ktorý proces sa nakoniec použije, závisí od metalurgických vlastností východiskového materiálu a konkrétnej štruktúry, ktorú chce falšovateľ vyrobiť. Niektoré z týchto procesov zahŕňajú
· Voľné kovanie - Titánový predvalok sa deformuje a lisuje do tvaru v dutine medzi dvoma zápustkami. Tieto formy úplne nezabalia materiál, ale poskytujú úzku štrbinu pre vytekanie prebytočného materiálu. Titán sa opakovane lisuje v dutine formy, kým sa nedosiahne požadovaný tvar.
· Kovanie v uzavretej zápustke – tiež známe ako kovanie v zápustke, pri tejto metóde sa používa vysokotlaková kompresia na vytvorenie vyhrievaného titánového polotovaru. Polotovar je úplne alebo čiastočne pokrytý matricou, ktorá sa navzájom pohybuje zhora nadol, aby sa dosiahol požadovaný tvar.
· Voľné kovanie - Malé a/alebo jednoduché zákazky je možné dokončiť voľným kovaním, čo je metóda titánového kovania vykonávaná medzi dvoma plochými zápustkami bez vnútorných dutín. Ide o relatívne lacnú a flexibilnú metódu, ale nie je to najbežnejšia metóda na kovanie veľkého množstva kovového titánu z dôvodu vysokej pracovnej náročnosti.
· Izotermické kovanie – proces, pri ktorom sa východiskový materiál a zápustka zahrievajú na rovnaké a vysoko kontrolované teploty, aby sa dosiahli vysoké rýchlosti deformácie pri minimálnom tlaku.
Iné typy titánového výkovku, ako je viaccestné zápustkové kovanie, extrúzne zápustkové kovanie, lokálne zápustkové kovanie a valcové prstencové kovanie, sa tiež spoliehajú na podobné teplo, tlak a jedinečné usporiadanie zápustky na dosiahnutie požadovaného tvaru.
Kovanie z titánovej zliatiny má mnoho výhod, vrátane
· Vysoká pevnosť
· Odolnosť proti korózii
· Tepelná odolnosť
· Biokompatibilita
· Zvárateľnosť
Okrem toho, podľa špecifických požiadaviek aplikácie, proces kovania bude využívať aj rôzne druhy zliatin titánu. Keď hľadáte spoločnosť na kovanie titánu, uistite sa, že spoločnosť, s ktorou máte záujem spolupracovať, je schopná ukovať titán podľa špecifikácií, ktoré potrebujete.
Medzi najčastejšie stupne patrí
·6-4:6-4 Titán je jednou z najpoužívanejších zliatin titánu pri kovaní a je obzvlášť obľúbený v leteckom priemysle.
·6-2-4-2:6-2-4-2 Titán je preferovaný pre svoju vynikajúcu odolnosť proti tečeniu a pevnosť pri vysokých teplotách a možno ho použiť v komponentoch, kde je prítomné vysoké teplo a namáhanie.
·6-2-4-6: podobný 6-2-4-2 titánu, ale s lepšou húževnatosťou a ťažnosťou.
·3-2.5:3-2.5 zliatiny sú známe svojou vynikajúcou zvárateľnosťou a odolnosťou proti korózii a bežne sa používajú v implantátoch v lekárskom priemysle.
Stručne povedané, kovanie titánu zahŕňa výber vhodnej triedy titánovej zliatiny podľa požiadaviek aplikácie, po ktorej nasleduje séria procesov kovania na polotovare, aby sa vytvorili vysoko pevné, korózii a tepelne odolné diely, ktoré môžu priniesť množstvo výhod pre rôzne priemyslu v závislosti od zvolenej zliatiny.
Vplyv teploty kovania
Dá sa titán kovať pri akejkoľvek teplote? Technicky áno; Použitá teplota však musí spĺňať požiadavky procesu a častí.
Kovanie za tepla je bežnejšie ako kovanie za studena, no druhé môže byť lacnejšie a ekologickejšie. Je dôležité poznamenať, že nižšie teploty (pod 1650 stupňov Fahrenheita) sú dostupné len pre nelegovaný titán, zatiaľ čo vyššie teploty sú potrebné pre zliatinový titán.
V procese kovania nie je rozhodujúca len teplota samotného titánu. Teplota matrice musí byť tiež kontrolovaná, pretože nadmerné tepelné straty alebo zmeny tepla môžu viesť k chybám v diele.
Dôležitosť teploty v procese kovania titánu súvisí hlavne s konštrukčnými prvkami kovu pri rôznych tepelných úrovniach. Kovaním východiskového materiálu a zápustky so správnym teplom môže kováč vykovať pevnejší a spoľahlivejší konečný produkt – štrukturálne vhodný pre danú prácu.
