Walztechnologie und Prozesse von Gr5-Titanplatten

Als eine der am weitesten verbreiteten Titanlegierungen ist die Reife vonGr5-TitanplatteDie Walztechnologie und -prozesse von 's bestimmen direkt die Produktqualität und Anwendungseffizienz.

 

 

„Gr“ ist die Kurzform von „Grade“ und steht für den Grad von Titan und Titanlegierungen im internationalen Standard. Gr5-Titanlegierungen enthalten Titan (Ti), 6 % Aluminium (Al) und 4 % Vanadium (V). Sie sind als Ti-6Al-4V-Titanlegierung bekannt.

 

Der Hauptvorteil von Gr5-Titanplatten ist die „perfekte Balance zwischen Festigkeit und Zähigkeit“ im Vergleich zu reinem Titan und anderen Titanlegierungssorten. Die hervorragende Korrosionsbeständigkeit und das strukturelle Leichtgewicht von Titanlegierungen machen sie zum bevorzugten Material für die Herstellung von Flugzeugzellenstrukturen und Triebwerkskomponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie für künstliche Gelenke und orthopädische Implantate in der Medizintechnik.

 

 

 

Titan und Titanlegierungen

 

 

 

Produktionsprozess für Titanplatten

 

 

1. Auswahl der Rohstoffe

Zunächst müssen Ti-6Al-4V-Blöcke ausgewählt werden, die den Zusammensetzungsstandards entsprechen. Die Barren werden durch Schmiedeprozesse zu Platten mit gleichmäßiger Dicke geschmiedet, um innere Defekte wie Porosität und Segregation zu beseitigen und die Körner zu verfeinern. Die Platten werden einer Oberflächenbehandlung unterzogen, bei der Oxidablagerungen, Risse und Ölflecken auf der Oberfläche durch mechanisches Schleifen oder chemisches Beizen entfernt werden.

 

2.Erhitzen bei einer bestimmten Temperatur

Die Titanlegierung Gr5 hat einen engen Warmarbeitstemperaturbereich. Platten werden normalerweise auf den --Phasenbereich (ungefähr 995 Grad -1050 Grad) oder den + Zweiphasenbereich (ungefähr 800 Grad -950 Grad) erhitzt. Die spezifische Temperatur wird je nach Walzdurchgang, Blechdicke und Leistungsanforderungen angepasst.

 

3. Warmwalzen und Kaltwalzen

Beim Warmwalzen wird die Blechdicke reduziert und die Kornstruktur verfeinert. Beim Warmwalzen müssen die Walzgeschwindigkeit, der Reduktionsgrad und die Walztemperatur kontrolliert werden. Durch Kaltwalzen werden die Maßgenauigkeit, die Oberflächenqualität und die Festigkeitsleistung des Blechs weiter verbessert. Während des Kaltwalzens kommt es zur Kaltverfestigung, daher muss je nach Bedarf ein Zwischenglühen angeordnet werden, um innere Spannungen zu beseitigen und die Plastizität wiederherzustellen. Der Reduktionsgrad, die Walzgeschwindigkeit und die Walzspaltgenauigkeit beim Kaltwalzen müssen präzise gesteuert werden, um sicherzustellen, dass die Dickenabweichung des Blechs innerhalb von ±0,05 mm liegt und die Ebenheit den Anforderungen anspruchsvoller Anwendungen entspricht.

 

Warmwalzen für Gr5-Titanplatten

 

4.Wärmebehandlung

Es können verschiedene Wärmebehandlungsverfahren wie Glühen und Lösungsaltern eingesetzt werden. Beispielsweise nutzen Gr5-Titanplatten, die in Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt verwendet werden, normalerweise den Prozess „-Phasenbereich-Abschreckung + Alterung“, um die Materialfestigkeit durch Verfeinerung ausgeschiedener Phasen zu verbessern. Platten, die in medizinischen Geräten verwendet werden, nutzen meist den Prozess des „Rekristallisationsglühens“, um die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen und gleichzeitig ein gewisses Maß an Festigkeit sicherzustellen.

 

5.Finishing-Prozess

Der Endbearbeitungsprozess umfasst das Nivellieren, Scheren und Oberflächenpolieren. Durch das Nivellieren werden Verzugsverformungen der Platte vermieden, durch präzises Scheren werden fertige Produkte erhalten, die den Maßanforderungen entsprechen, und durch Oberflächenpolieren wird die Oberflächenbeschaffenheit der Platte weiter verbessert. Der Inspektionsprozess umfasst die Analyse der chemischen Zusammensetzung, mechanische Tests, metallografische Erkennung, Maßgenauigkeitsmessung und Oberflächenerkennung. Alle Indikatoren müssen den relevanten Standards wie ASTM B265, ASTM F136 und ASTM F67 entsprechen. Nicht qualifizierte Produkte müssen nachbearbeitet oder verschrottet werden.

 

ASTM B265 Gr5 Titanplatten auf Lager

 

 

1. IIntelligentTTemperatur CSteuerung

Das mikrostrukturelle Transformationsgesetz der Gr5-Titanlegierung in verschiedenen Temperaturbereichen ist komplex. Während des Walzens wird ein Infrarot-Thermometer verwendet, um die Oberflächentemperatur der Platte in Echtzeit zu überwachen. In Kombination mit dem intelligenten Temperaturkontrollsystem des Heizofens werden die Temperaturschwankungen bei jedem Walzdurchgang innerhalb von ±5 Grad kontrolliert, wodurch ungleichmäßige Korngrößen aufgrund von Temperaturschwankungen vermieden werden.

 

2. Intelligente Algorithmen und Online-Ebenheitserkennung

Heutzutage wird durch die Installation von Drucksensoren, Wegsensoren und Laserdickenmessgeräten am Walzwerk ein geschlossenes -Loop-Steuerungssystem aufgebaut, um Daten wie Druck, Walzspalt und Blechdicke während des Walzens in Echtzeit zu erfassen. Intelligente Algorithmen passen die Walzspaltgröße und Walzgeschwindigkeit automatisch an und ermöglichen so eine stabile Kontrolle der Dickentoleranz des Blechs innerhalb von 0,03 mm. Online-Geräte zur Ebenheitserkennung werden verwendet, um Plattenverzugsfehler rechtzeitig zu erkennen und sie an den Richtprozess zurückzugeben, um sicherzustellen, dass der Ebenheitsfehler der fertigen Platte 0,2 mm/m nicht überschreitet.

3. „Vollständiger-Prozessschutz + verfeinerte Oberflächenbehandlung“-Technologie

Während des Erhitzens und Warmwalzens wird eine vollständig abgedichtete Inertgasschutzvorrichtung eingesetzt, um eine Plattenoxidation zu verhindern. Beim Kaltwalzen wird spezielles Walzöl zur Schmierung und Kühlung verwendet, um Reibung und Kratzer zwischen Walze und Blechoberfläche zu reduzieren.

 

 

Die Verbundwalztechnologie walzt Gr5-Titanplatten synchron mit Materialien wie Edelstahl und Aluminiumlegierungen, um Verbundplatten mit den Vorteilen verschiedener Materialien herzustellen und ihre Anwendungsszenarien in der Schiffstechnik, chemischen Ausrüstung und anderen Bereichen zu erweitern. „Digitale Zwillingstechnologie“ und „Optimierung künstlicher Intelligenz“ werden eine vollständige -Prozessintelligenz des Walzprozesses realisieren. „Energiesparende Walztechnik“ und „umweltfreundliche Aufbereitungsverfahren“ werden nach und nach traditionelle, energieintensive und umweltschädliche Verfahren ersetzen. „Präzisions-Leistungsregulierungstechnologie“ wird den individuellen Anforderungen verschiedener Bereiche gerecht.

 

Ruihang, spezialisiert auf die Herstellung von Titan-Rundstäben, wir freuen uns über Ihre Anfragen unter:Sam.Rui@bjrh-titanium.com