Progressi della ricerca sui profili in titanio e leghe di titanio
I materiali in titanio e leghe di titanio presentano molti vantaggi come bassa densità, leggerezza, elevata resistenza specifica, buone prestazioni a basse e alte temperature ed eccellente resistenza alla corrosione. Con la continua espansione dei campi di applicazione del titanio e delle leghe di titanio, i profili di titanio e leghe di titanio sono stati maturamente utilizzati in settori quali montature per occhi e bracciali, nonché nell'industria aeronautica, aerospaziale, marina e chimica. Il titanio e le leghe di titanio sono sensibili a H, O, N e altri elementi gassosi, come l'elevata resistenza alla lavorazione, il ristretto intervallo di temperatura di formatura a caldo, ecc., Rendendo difficile la produzione di profili di grandi dimensioni e a sezione variabile e il costo di produzione è alto.
Attualmente, il mio paese produce principalmente alcuni profili speciali e profili in lega di titanio a sezione variabile mediante lavorazione meccanica, che porta a enormi volumi di lavorazione, basso utilizzo di metallo e grave spreco di risorse. Al contrario, l'uso dell'estrusione a caldo in un cilindro di estrusione chiuso è diventato un metodo avanzato per la produzione di profili in lega di titanio.
1 Stato dei profili in titanio e lega di titanio
1.1 Russia
La Russia ha svolto molto lavoro sui profili in titanio e leghe di titanio. Dal 1953, ha sviluppato vari profili in lega di titanio come profili di paratie di motori aeronautici, profili di ali e pannelli a parete. Già nel 1965, è stato stabilito per produrre 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT3-1 (Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr- 0.5Fe-0.3 Si), BT6 (Ti-6Al-4V) e BT8 (Ti-6.5Al-2.53.3Mo-0.3Si) e altri processi di estrusione a caldo di profili in lega di titanio. I profili estrusi a pareti sottili includono principalmente 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT5 (Ti-5Al), BT14 (Ti-5Al-3Mo-1V) e altre leghe di titanio materiali, i profili a sezione variabile di estrusione includono principalmente BT3-1 (Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si), BT20 (Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr-0.15Si), BT22 (Ti- 5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe) e altri materiali in lega di titanio ad alta resistenza, proprietà meccaniche tipiche dei profili in lega di titanio.
I risultati della ricerca russa sui profili in lega di titanio mostrano che l'uso del metodo di allungamento per finire l'estrusione di profili a parete sottile può migliorare la qualità superficiale dei profili di un livello e ridurre le tolleranze dimensionali di un terzo; Il tasso di utilizzo del metallo viene raddoppiato e l'aggiunta della macchina viene ridotta di quattro quinti.
1.2 Stati Uniti
A partire dalla produzione industriale di titanio nel 1948, nel 1950 gli Stati Uniti utilizzarono per la prima volta leghe di titanio sui caccia F-84 per realizzare componenti non portanti come scudi termici, deflettori del vento e scudi di coda. Con lo sviluppo industriale del titanio, gli Stati Uniti La ricerca applicativa dei profili in lega di titanio ha iniziato a utilizzare la tecnologia di estrusione a caldo, soprattutto da quando la prima lega di titanio pratica Ti-6Al-4V è stata sviluppata con successo nel 1954, l'industria americana del titanio ha iniziato a svilupparsi rapidamente.
Nella ricerca di profili in titanio e leghe di titanio, già nel 1968, sono state formulate specifiche di produzione speciali per profili in titanio e leghe di titanio per aviazione, principalmente CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, A-1 ( Ti-5Al-2.5Sn), A-2 (Ti-5Al-2.5Sn ELI), A-4 (Ti-8Al-1Mo-1V), AB-1 (Ti-6Al-4V), AB-2 (Ti -6Al-4V ELI), AB-3 (Ti-6Al-6V-2Sn), AB-4 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) e altri materiali in lega di titanio. Attualmente, RMI Corporation degli Stati Uniti detiene titanio su larga scala Il livello di produzione leader di profili in lega, i profili in lega di titanio prodotti sono ampiamente utilizzati nei settori dell'aviazione, aerospaziale, petrolchimico e altri campi. Requisiti di prestazioni meccaniche tipici per i profili in titanio e leghe di titanio.
2. Conclusione
(1) Essendo un pezzo semifinito con una forma quasi netta, il profilo in lega di titanio ha una piccola tolleranza di lavorazione, un elevato vantaggio strutturale, eccellenti prestazioni complete e un grande potenziale di mercato.
(2) Al momento, alcuni dei profili in lega di titanio per uso civile nel mio paese possono essere realizzati internamente, ma i profili in lega di titanio per aviazione e aerospaziale che richiedono condizioni di servizio si basano principalmente sulle importazioni e sono facilmente limitati da varie condizioni. Con il rapido sviluppo delle industrie aeronautiche e aerospaziali del&del mio paese, è urgente stabilire un processo di produzione stabile per la produzione di massa di profili in lega di titanio richiesti per le parti chiave e formulare specifiche di produzione unificate e requisiti di ispezione per il giudizio di qualità .
(3) il mio paese dovrebbe concentrarsi sulle condizioni di lubrificazione, lo stato di deformazione del metallo e il comportamento del flusso nella deformazione per estrusione a caldo di profili in lega di titanio a sezione trasversale complessa sulla base della padronanza della tecnologia di produzione di alcuni profili in lega di titanio a sezione semplice.
(4) Negli ultimi anni, il mio paese ha voluto sviluppare nuove leghe ed espandere nuovi processi nello sviluppo di leghe di titanio, ma la continua esplorazione del potenziale di prestazioni delle leghe di titanio di vecchia marca è ovviamente insufficiente. Si riscontreranno vari problemi durante il processo di sviluppo e aggiornamento del prodotto. Anche il controllo delle prestazioni globali presenta dei difetti.