Tecnologia de forjamento no processamento de materiais de titânio

Os materiais metálicos de titânio são amplamente utilizados nos campos aeroespacial, médico, químico e outros devido à sua alta resistência, baixa densidade, boa resistência à corrosão e resistência a altas temperaturas. No processamento do metal titânio, o forjamento é utilizado como um importante método de conformação para produzir deformação plástica do material pela aplicação de força externa, de modo a alterar seu tamanho e forma e melhorar as propriedades do material. Este artigo apresentará detalhadamente a tecnologia de forjamento no processamento de materiais metálicos de titânio, incluindo diferentes tipos de métodos de forjamento e suas características.
I. Classificação dos métodos de forjamento
Forjamento livre: o forjamento livre é o método de forjamento mais básico, a peça bruta na bigorna superior e inferior entre a deformação livre. Este método é adequado para a produção de formatos simples, requisitos de precisão de peças forjadas, como engrenagens grandes, eixos e assim por diante. A vantagem do forjamento livre é o processo flexível e a adaptabilidade, mas a taxa de utilização do material é baixa e requer altas habilidades de forjamento.

Forjamento em matriz: o forjamento em matriz é um método de forjar tarugos no molde. De acordo com a abertura e fechamento do molde, o forjamento em matriz pode ser dividido em forjamento em matriz aberta e forjamento em matriz fechada. Forjamento em matriz fechada devido à ausência de arestas voadoras, alta utilização de material, alta precisão dimensional de peças forjadas, adequado para a produção de grandes lotes e peças forjadas de formatos complexos. As vantagens do forjamento em matriz são alta eficiência de produção e peças forjadas de boa qualidade, mas o custo do molde é alto e requer manutenção regular.
Extrusão: A extrusão é o tarugo no cilindro de extrusão, através da matriz e da haste de extrusão na pressão do tarugo, de modo que seja extrudado a partir do método de formação do furo da matriz. A extrusão é adequada para a produção de barras longas, tubos, perfis e outras peças forjadas. As vantagens da extrusão são alta utilização de materiais, densa organização interna de peças forjadas, mas grande investimento em equipamentos e processos complexos.
Forjamento de rolo e laminação cruzada: essas duas formas são utilizadas principalmente para processar materiais longos e finos, através de rolos rotativos ou rolos no tarugo para deformação contínua. As vantagens do forjamento por rolo e da laminação cruzada são alta produtividade, boa utilização de material e adequada para produção em larga escala.
Laminação de pêndulo, forjamento rotativo de pêndulo e laminação de anel: esses métodos utilizam uma matriz rotativa para formar o tarugo local ou integralmente. Eles são adequados para a produção de formas complexas, requisitos de alta precisão de peças forjadas, como engrenagens, anéis de rolamento e assim por diante. Esses métodos de forjamento geralmente exigem projeto e controle precisos da matriz para obter um produto de alta qualidade.
Em segundo lugar, os principais pontos do processo de forjamento
Seleção da taxa de forjamento: uma taxa de forjamento razoável é essencial para melhorar a qualidade dos forjados e reduzir custos. A taxa de forjamento é muito pequena pode levar à organização interna desigual dos forjados e ao declínio do desempenho; a taxa de forjamento é muito grande pode aumentar a dificuldade e o custo do forjamento.
Temperatura de aquecimento e tempo de retenção: o metal titânio precisa ser aquecido antes do forjamento para melhorar sua plasticidade e reduzir a resistência à deformação. A temperatura correta de aquecimento e o tempo de retenção podem garantir que a temperatura interna do tarugo seja uniforme, para evitar o fenômeno de superaquecimento ou queima excessiva.
Quantidade de deformação e velocidade de deformação: quantidade de deformação e velocidade de deformação razoáveis ​​​​para controlar a organização e o desempenho das peças forjadas têm um impacto importante. A deformação excessiva pode causar rachaduras ou deformação irregular do forjado; taxa de deformação muito rápida pode causar tensões residuais dentro do forjamento.
Projeto e manutenção do molde: a qualidade do projeto do molde afeta diretamente a precisão da conformação e a qualidade da superfície das peças forjadas. Os moldes devem ter alta resistência e dureza para suportar altas temperaturas e altas pressões no processo de forjamento. Ao mesmo tempo, a manutenção regular e a revisão do molde também são medidas importantes para garantir a qualidade das peças forjadas.
O processamento de forjamento de materiais metálicos de titânio é um processo complexo e delicado. Ao escolher o método de forjamento apropriado, otimizar os parâmetros do processo de forjamento, projetar uma matriz razoável e fortalecer o controle do processo e outras medidas, podemos produzir peças forjadas de titânio de alta qualidade e alto desempenho. Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia e a melhoria contínua da tecnologia de processo, o processamento de forjamento de materiais metálicos de titânio desempenhará um papel importante em mais campos.