Technologie kování při zpracování titanových materiálů

Titanové kovové materiály jsou široce používány v leteckém, lékařském, chemickém a dalších oborech díky jejich vysoké pevnosti, nízké hustotě, dobré odolnosti proti korozi a vysoké teplotní odolnosti. Při zpracování titanového kovu se kování používá jako důležitý způsob tváření k vytvoření plastické deformace materiálu působením vnější síly, aby se změnila jeho velikost a tvar a zlepšily se vlastnosti materiálu. Tento příspěvek podrobně představí technologii kování při zpracování titanového kovového materiálu, včetně různých typů metod kování a jejich charakteristik.
I. Klasifikace metod kování
Volné kování: volné kování je nejzákladnější metoda kování, polotovar v horní a dolní kovadlině mezi volnou deformací. Tato metoda je vhodná pro výrobu jednoduchých tvarů, požadavků na přesnost výkovků, jako jsou velká ozubená kola, hřídele a tak dále. Výhodou volného kování je flexibilní proces, přizpůsobivost, ale míra využití materiálu je nízká a vyžaduje vysoké kovářské dovednosti.

Zápustkové kování: zápustkové kování je způsob kování sochorů ve formě. Podle otevírání a zavírání formy lze zápustkové kování rozdělit na otevřené zápustkové kování a uzavřené zápustkové kování. Uzavřené zápustkové kování díky žádné letmé hraně, vysoké materiálové využití, vysoká rozměrová přesnost výkovků, vhodné pro výrobu velkosériových, tvarově složitých výkovků. Výhody zápustkového kování jsou vysoká efektivita výroby, dobrá kvalita výkovků, ale cena formy je vysoká a vyžaduje pravidelnou údržbu.
Vytlačování: Vytlačování je předvalek do vytlačovacího válce, přes matrici a vytlačovací tyč na tlak předvalku, takže je vytlačován z metody tváření otvoru matrice. Vytlačování je vhodné pro výrobu dlouhých tyčí, trubek, profilů a jiných výkovků. Výhodami extruze je vysoké materiálové využití, hustá vnitřní organizace výkovků, ale velké investice do zařízení a složitý proces.
Válcovací kování a příčné válcování: tyto dva způsoby se používají hlavně pro zpracování dlouhých a tenkých materiálů prostřednictvím rotujících válců nebo válců na sochoru pro plynulou deformaci. Předností válcování a příčného válcování je vysoká produktivita, dobré využití materiálu, vhodné pro velkosériovou výrobu.
Kyvadlové válcování, kyvadlové rotační kování a prstencové válcování: tyto metody využívají rotační zápustku k lokálnímu nebo integrálnímu formování předvalku. Jsou vhodné pro výrobu složitých tvarů, vysoké požadavky na přesnost výkovků, jako jsou ozubená kola, ložiskové kroužky a podobně. Tyto způsoby kování obvykle vyžadují přesnou konstrukci zápustky a kontrolu, aby se dosáhlo vysoce kvalitního produktu.
Za druhé, hlavní body procesu kování
Volba poměru kování: rozumný poměr kování je nezbytný pro zlepšení kvality výkovků a snížení nákladů. Příliš malý poměr kování může vést k nerovnoměrnému vnitřnímu uspořádání výkovků, poklesu výkonu; příliš velký poměr kování může zvýšit obtížnost a náklady na kování.
Teplota ohřevu a doba výdrže: titanový kov je třeba před kováním zahřát, aby se zlepšila jeho plasticita a snížila se odolnost proti deformaci. Správná teplota ohřevu a doba zdržení mohou zajistit, že vnitřní teplota předvalku bude rovnoměrná, aby se zabránilo přehřátí nebo přepálení.
Velikost deformace a rychlost deformace: Přiměřená velikost deformace a rychlost deformace pro řízení organizace a výkonu výkovků má důležitý vliv. Nadměrná deformace může vést k praskání nebo nerovnoměrné deformaci výkovku; příliš vysoká rychlost deformace může způsobit zbytková napětí uvnitř výkovku.
Konstrukce a údržba formy: kvalita provedení formy přímo ovlivňuje přesnost tváření a kvalitu povrchu výkovků. Formy by měly mít vysokou pevnost a tvrdost, aby vydržely vysokou teplotu a vysoký tlak v procesu kování. Důležitým opatřením pro zajištění kvality výkovků je přitom také pravidelná údržba a repase formy.
Kování kovových materiálů titanu je složitý a delikátní proces. Volbou vhodného způsobu kování, optimalizací parametrů procesu kování, navržením rozumné zápustky a posílením řízení procesu a dalšími opatřeními můžeme vyrábět vysoce kvalitní, vysoce výkonné titanové výkovky. S neustálým pokrokem vědy a techniky a neustálým zlepšováním procesní technologie bude kovací zpracování titanových kovových materiálů hrát důležitou roli ve více oborech.