شرکتها در بسیاری از صنایع، از جمله هوافضا، کشتیسازی دریایی، و نظامی/دفاعی، برای مصارف مختلف صنعتی و تولیدی به آهنگری تیتانیوم متکی هستند. این فلز عمدتاً به دلیل نسبت استحکام به چگالی عالی آلیاژهای تیتانیوم آهنگری و مقاومت در برابر خوردگی قابل توجه آنها در تقاضای بالایی قرار دارد.
این دو ویژگی منجر به یک ماده بادوام و قابل اعتماد می شود که می تواند در خشکی، هوا و حتی زیر دریا عمل کند -- که همگی تطبیق پذیری آلیاژهای تیتانیوم را نشان می دهند. مزیت تیتانیوم آهنگری این است که قطعات دقیق با اندازه سفارشی را برای کاربردهای ویژه ای که به استحکام و تطبیق پذیری تیتانیوم نیاز دارند، فعال می کند.
برخی از فرآیندهای آهنگری آلیاژ تیتانیوم به طور خلاصه در زیر معرفی شده اند، از جمله تأثیر دماهای مختلف آهنگری بر محصول نهایی.
فرآیند آهنگری تیتانیوم فرآیند آهنگری تیتانیوم
آهنگری تیتانیوم مجموعه ای از فرآیندهای ساخت تخصصی است که برای ساخت قطعات از آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود. اینکه کدام فرآیند در نهایت مورد استفاده قرار می گیرد به خواص متالورژیکی ماده اولیه و ساختار خاصی که جاعل می خواهد بسازد بستگی دارد. برخی از این فرآیندها عبارتند از
· آهنگری قالب باز - مواد بیلت تیتانیوم تغییر شکل داده و در حفره ای بین دو قالب فشرده می شود. این قالب ها مواد را به طور کامل نمی پیچند، اما یک شکاف باریک برای خروج مواد اضافی ایجاد می کنند. تیتانیوم به طور مکرر در حفره قالب زده می شود تا به شکل مورد نظر برسد.
· آهنگری قالب بسته - همچنین به عنوان فورج قالب پرس شناخته می شود، این روش از فشرده سازی با فشار بالا برای تشکیل یک تیتانیوم خالی گرم شده استفاده می کند. قسمت خالی به طور کامل یا جزئی توسط قالب پوشانده شده است که برای رسیدن به شکل مورد نظر با یکدیگر از بالا به پایین حرکت می کنند.
· آهنگری رایگان - سفارشات کوچک و/یا ساده را می توان با آهنگری آزاد تکمیل کرد، که یک روش آهنگری تیتانیوم است که بین دو قالب تخت بدون حفره داخلی انجام می شود. این روش نسبتاً ارزان و انعطاف پذیر است، اما به دلیل نیاز به نیروی کار زیاد، رایج ترین روش برای آهنگری مقادیر زیاد فلز تیتانیوم نیست.
· آهنگری همدما - فرآیندی که در آن مواد اولیه و قالب تا دمای مساوی و بسیار کنترل شده برای دستیابی به نرخ تغییر شکل بالا با حداقل فشار گرم می شوند.
انواع دیگر آهنگری تیتانیوم مانند فورج قالب چند راهه، قالب اکستروژن، فورج قالب محلی و فورج حلقه رول نیز برای دستیابی به شکل دلخواه به گرما، فشار و آرایش منحصر به فرد قالب متکی هستند.
آهنگری آلیاژ تیتانیوم دارای مزایای بسیاری از جمله
· استحکام بالا
· مقاومت در برابر خوردگی
· مقاومت در برابر حرارت
· زیست سازگاری
· قابلیت جوشکاری
علاوه بر این، با توجه به الزامات کاربردی خاص، فرآیند آهنگری نیز از انواع درجات مختلف آلیاژهای تیتانیوم استفاده می کند. هنگامی که به دنبال یک شرکت آهنگری تیتانیوم هستید، مطمئن شوید که شرکتی که علاقه مند به همکاری با آن هستید، بتواند تیتانیوم را مطابق با مشخصات مورد نیاز شما جعل کند.
رایج ترین نمرات شامل
·6-4:6-4 تیتانیوم یکی از پرکاربردترین آلیاژهای تیتانیوم در آهنگری است و به ویژه در قطعات هوافضا محبوب است.
·6-2-4-2:6-2-4-2 تیتانیوم به دلیل مقاومت در برابر خزش و استحکام عالی در دماهای بالا ترجیح داده میشود و میتوان از آن در قطعاتی که گرما و تنش بالا وجود دارد استفاده کرد.
·6-2-4-6: مشابه تیتانیوم 6-2-4-2 اما با چقرمگی و شکل پذیری بهتر.
·3-2.5:3-2.5 آلیاژها به دلیل جوش پذیری عالی و مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده اند و معمولاً در ایمپلنت در صنعت پزشکی استفاده می شوند.
به طور خلاصه، آهنگری تیتانیوم شامل انتخاب گرید آلیاژ تیتانیوم مناسب با توجه به الزامات کاربرد است، و به دنبال آن یک سری فرآیندهای آهنگری روی قسمت خالی برای ایجاد قطعات با استحکام بالا، مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر حرارت است که می تواند مزایای متعددی را برای انواع مختلف به همراه داشته باشد. صنایع بسته به آلیاژ انتخابی.
تاثیر دمای آهنگری
آیا می توان تیتانیوم را در هر دمایی جعل کرد؟ از نظر فنی، بله؛ با این حال، دمای مورد استفاده باید الزامات فرآیند و قطعات را برآورده کند.
آهنگری گرم رایج تر از آهنگری سرد است، اما دومی می تواند ارزان تر و سازگار با محیط زیست باشد. توجه به این نکته ضروری است که دماهای پایین تر (زیر 1650 درجه فارنهایت) فقط برای تیتانیوم غیر آلیاژی در دسترس هستند، در حالی که دماهای بالاتر برای تیتانیوم آلیاژی ضروری هستند.
این فقط دمای خود تیتانیوم نیست که در فرآیند آهنگری بسیار مهم است. دمای قالب نیز باید کنترل شود، زیرا اتلاف حرارت زیاد یا تغییرات حرارتی می تواند منجر به نقص در قطعه شود.
اهمیت دما در فرآیند آهنگری تیتانیوم عمدتاً به عناصر ساختاری فلز در سطوح مختلف حرارت مربوط می شود. با آهنگری مواد اولیه و قالب با حرارت مناسب، آهنگر میتواند محصول نهایی قویتر و مطمئنتری را تولید کند که از نظر ساختاری مناسب برای کار مورد نظر است.
