טכנולוגיה ותהליכי גלגול של לוחות טיטניום Gr5

כאחת מסגסוגות הטיטניום הנפוצות ביותר, הבשלות שלצלחת טיטניום Gr5הטכנולוגיה והתהליכים המתגלגלים קובעים ישירות את איכות המוצר ויעילות היישום.

 

 

"Gr" היא הצורה הקצרה של "Grade", המייצגת את הציון של טיטניום וסגסוגות טיטניום בתקן הבינלאומי. סגסוגות טיטניום Gr5 מכילות טיטניום (Ti), 6% אלומיניום (Al) ו-4% ונדיום (V), זה ידוע בתור סגסוגת טיטניום Ti-6Al-4V.

 

היתרון העיקרי של לוחות טיטניום Gr5 הוא "האיזון המושלם בין חוזק וקשיחות", בהשוואה לטיטניום טהור וציונים אחרים של סגסוגת טיטניום. העמידות המצוינת בפני קורוזיה וקלות המבנים של סגסוגות טיטניום הופכות אותו לחומר המועדף לייצור מבני שלדות אוויר ורכיבי מנוע בתחום התעופה והחלל, כמו גם מפרקים מלאכותיים ושתלים אורטופדיים במכשיר הרפואי.

 

 

 

טיטניום וסגסוגות טיטניום

 

 

 

תהליך ייצור עבור לוחות טיטניום

 

 

1. בחירת חומרי גלם

ראשית, יש לבחור מטילי Ti-6Al-4V העומדים בתקני הרכב. המטילים מחושלים לצלחות בעובי אחיד באמצעות תהליכי פרזול על מנת לסלק פגמים פנימיים כגון נקבוביות והפרדה ולעדן גרגירים. הלוחות עוברים טיפול פני השטח, שבו קשקשי תחמוצת, סדקים וכתמי שמן על פני השטח מוסרים על ידי שחיקה מכנית או כבישה כימית.

 

2.חימום בטמפרטורה ספציפית

לסגסוגת טיטניום Gr5 יש טווח טמפרטורת עבודה חמה צר. לוחות מחוממים בדרך כלל לאזור -פאזה (בערך 995 מעלות -1050 מעלות ) או אזור + דו-פאזי (בערך 800 מעלות -950 מעלות ). הטמפרטורה הספציפית מותאמת בהתאם למעבר הגלגול, עובי הצלחת ודרישות הביצועים.

 

3. גלגול חם וגלגול קר

גלגול חם מפחית את עובי הצלחת ומעדן את מבנה התבואה. במהלך גלגול חם, יש לשלוט על מהירות הגלגול, כמות ההפחתה וטמפרטורת הגלגול. גלגול קר משמש לשיפור נוסף של דיוק הממדים של הצלחת, איכות פני השטח וביצועי החוזק. התקשות העבודה מתרחשת במהלך גלגול קר, ולכן חישול ביניים חייב להיות מסודר לפי הצורך כדי למנוע מתח פנימי ולהחזיר את הפלסטיות. יש לשלוט במדויק על כמות ההפחתה, מהירות הגלגול ודיוק מרווח הגלגול של גלגול קר כדי להבטיח שסטיית עובי הצלחת היא בטווח של ±0.05 מ"מ והשטוח עומד בדרישות היישום הגבוהות ביותר.-

 

גלגול חם עבור צלחות טיטניום Gr5

 

4. טיפול בחום

ניתן לאמץ תהליכי טיפול בחום שונים כגון חישול ויישון תמיסות. לדוגמה, לוחות טיטניום Gr5 המשמשים ברכיבים מבניים תעופה וחלל בדרך כלל מאמצים את תהליך "-כיבוי אזור השלב + הזדקנות" כדי לשפר את חוזק החומר על ידי זיקוק שלבים משקעים. לוחות המשמשים במכשירים רפואיים משתמשים בעיקר בתהליך "חישול מחדש" כדי לשפר את הקשיחות ועמידות בפני קורוזיה תוך הבטחת רמה מסוימת של חוזק.

 

5. תהליך גימור

תהליך הגימור כולל פילוס, גזירה וליטוש משטחים. פילוס מבטל עיוות עיוות של הצלחת, גזירה מדויקת משיגה מוצרים מוגמרים העומדים בדרישות המימדיות, וליטוש פני השטח משפר עוד יותר את גימור פני השטח של הצלחת. תהליך הבדיקה מתייחס לניתוח הרכב כימי, בדיקה מכנית, זיהוי מטאלוגרפי, מדידת דיוק ממדי וזיהוי משטח. כל האינדיקטורים חייבים לעמוד בתקנים הרלוונטיים כגון ASTM B265, ASTM F136 ו-ASTM F67. יש לעבד מחדש או לבטל מוצרים לא מתאימים.

 

לוחות טיטניום ASTM B265 Gr5 במלאי

 

 

1. IאינטליגנטיTטמפרטורה Cמנטרל

חוק השינוי המיקרו-מבני של סגסוגת טיטניום Gr5 בטווחי טמפרטורות שונים הוא מורכב. במהלך הגלגול, נעשה שימוש במדחום אינפרא אדום לניטור-בזמן אמת של טמפרטורת פני השטח של הצלחת. בשילוב עם מערכת בקרת הטמפרטורה החכמה של תנור החימום, תנודת הטמפרטורה של כל מעבר גלגול נשלטת בתוך ±5 מעלות, תוך הימנעות מגודל גרגר לא אחיד שנגרם על ידי תנודות טמפרטורה.

 

2. אלגוריתמים חכמים וזיהוי שטוחות מקוון

כיום, על ידי התקנת חיישני לחץ, חיישני תזוזה ומדדי עובי לייזר על מפעל הגלגול, נבנית מערכת בקרת-לולאה סגורה לאיסוף- בזמן אמת נתונים כגון לחץ, מרווח גליל ועובי הלוח במהלך הגלגול. אלגוריתמים חכמים מכוונים אוטומטית את גודל מרווח הגלגול ומהירות הגלגול, ומאפשרים לשלוט ביציבות על סבילות העובי של הצלחת בתוך 0.03 מ"מ. ציוד מקוון לזיהוי שטוח משמש לאיתור בזמן של פגמים בעיוות צלחת ולהזין אותם בחזרה לתהליך הרמה, מה שמבטיח ששגיאת השטיחות של הצלחת המוגמרת לא תעלה על 0.2 מ"מ/מ"ר.

 

טכנולוגיית 3"Full-Process Protection + Refined Surface Treatment".

במהלך חימום וגלגול חם, מאומץ התקן הגנה על גז אינרטי אטום לחלוטין כדי למנוע חמצון של הצלחת. במהלך גלגול קר, שמן גלגול מיוחד משמש לשימון וקירור כדי להפחית חיכוך ושריטות בין הגליל למשטח הצלחת.

 

 

טכנולוגיית גלגול מרוכבים מגלגלת באופן סינכרוני לוחות טיטניום Gr5 עם חומרים כגון נירוסטה וסגסוגת אלומיניום כדי להכין לוחות מרוכבים עם היתרונות של חומרים שונים, ומרחיבה את תרחישי היישום שלהם בהנדסה ימית, ציוד כימי ותחומים אחרים."טכנולוגיית תאומים דיגיטליים" ו"אופטימיזציה של בינה מלאכותית" יממשו- אינטליגנציה מלאה של תהליך הגלגול. "טכנולוגיה מתגלגלת-חוסכת אנרגיה" ו"תהליכי טיפול ידידותיים לסביבה" יחליפו בהדרגה את תהליכי הזיהום המסורתיים-הצורכים-האנרגיה הגבוהה ו-הגבוהה. "טכנולוגיית ויסות ביצועים מדויקים" תענה על הצרכים המותאמים אישית של תחומים שונים.

 

Ruihang, מתמחה בייצור סורגים עגולים טיטניום, אנו מקדמים בברכה את פניותיך בכתובת:Sam.Rui@bjrh-titanium.com