Was sind die Hauptunterschiede bei Warm- und Kaltbearbeitungsprozessen für Titanlegierungsplatten?

Die Verarbeitungstechnologie von Platten bestimmt direkt die Produktpräzision, die mechanischen Eigenschaften und die Anwendungsanpassungsfähigkeit. Warmumformung und Kaltumformung sind die beiden Hauptverfahren fürPlatte aus Titanlegierung Produktion. Basierend auf Unterschieden in der Verarbeitungstemperatur und den Prozessprinzipien bilden sie unterschiedliche technische Eigenschaften, Leistungsergebnisse und Anwendungsszenarien.

 

 

 

 

Die Temperatur bestimmt das Entwicklungsgesetz der inneren Struktur des Materials.

 

• Warmumformung: Plastische Umformung oberhalb der Rekristallisationstemperatur. Abgesehen von der plastischen Verformung erfährt das Material eine dynamische Rekristallisation, die die Gussstruktur zerstört. Es kann eine gleichmäßige, feine gleichachsige Kornstruktur bilden, innere Defekte beseitigen und die Struktureigenschaften optimieren.

 

• Kaltumformung: Verarbeitung unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Die atomare Diffusionskapazität ist schwach und es findet keine offensichtliche Rekristallisation statt. Es kann eine Verformung durch Kornschlupf und Zwillingsbildung erreichen, was zu einer Kaltverfestigung des Materials und der Beibehaltung der verformten Struktureigenschaften führt.

 

 

1. Anforderungen an Verarbeitungsausrüstung und Umgebung

• Warmumformung: Es gelten strenge Anforderungen an die hohe {0}Temperaturbeständigkeit und Tragfähigkeit der Ausrüstung. Hochtemperatur-Titanlegierungen reagieren leicht mit Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff und bilden spröde Verbindungen. Es kommt zu Versprödung und oxidativer Ablagerung. Daher muss die Verarbeitung in einer Inertgas--geschützten oder Vakuumumgebung durchgeführt werden, was die Komplexität und Kosten des Prozesses erhöht.

 

• Kaltumformung: Die Ausrüstung ist relativ einfach und herkömmliche Kaltwalzwerke und Stanzmaschinen können die Anforderungen erfüllen. Titanlegierungen weisen jedoch eine schlechte Plastizität bei Raumtemperatur und eine hohe Streckgrenze auf, sodass Geräte mit großer Tonnage erforderlich sind, um den Verformungswiderstand zu überwinden. Das Material hat einen hohen Reibungskoeffizienten mit der Form, wodurch es anfällig für Anhaftungen und Oberflächenkratzer ist. Spezielle Beschichtungen für Formen, passende Spezialschmierstoffe und eine strenge Kontrolle der Verformung in einem Durchgang zur Vermeidung von Rissen sind erforderlich.

 

2. Verformungskapazität und Prozesseffizienz

• Warmumformung: Titanlegierungen weisen eine gute Plastizität und eine große Verformung in einem Durchgang auf (Warmwalzreduzierung: 15–30 %), was die Anzahl der Durchgänge reduzieren und die Effizienz verbessern kann und sich für die Massenproduktion von Blechen mit einer Dicke von mehr als oder gleich 5 mm eignet. Es kann auch innere Spannungen beseitigen und nachfolgende Risse vermeiden.

 

• Kaltumformung: Die Verformung in einem Durchgang ist begrenzt (Kaltwalzreduzierung: weniger als oder gleich 5–10 %). Übermäßige Verformung neigt zur Kaltverfestigung und erfordert ein Zwischenglühen zur Wiederherstellung der Plastizität, was die Prozessschritte und die Zykluszeit erhöht. Es bietet jedoch eine höhere Bearbeitungspräzision und eignet sich für die Präzisionsbearbeitung dünner Bleche mit einer Dicke von weniger als oder gleich 1 mm.

 

 

1. Interner Strukturzustand

• Nach der Warmumformung: Titanlegierungsplatten haben eine gleichmäßige, feine gleichachsige Kornstruktur mit beseitigten Fehlern und einer hohen Dichte. Durch Anpassen der Verarbeitungstemperatur, -geschwindigkeit und der Kühlmethoden kann die Struktur optimiert werden-z. B. kontrollierte Kühlung zur Herstellung von Martensit oder isotherme Warmumformung zur Bildung einer +-Duplex-Struktur in Materialien wie Gr5.

 

• Nach der Kaltumformung: Platten unterliegen keiner Rekristallisation und weisen eine verformte Textur mit zu einer faserigen Form verlängerten Körnern auf. Außerdem weisen sie zahlreiche Kristalldefekte und konzentrierte innere Spannungen auf, so dass zur Verbesserung ein anschließendes Glühen erforderlich ist. Allerdings kann die kaltverformte Textur der Platte in bestimmten Richtungen eine überlegene Festigkeit und Zähigkeit verleihen.

 

2. Mechanische Kerneigenschaften

• Warm-umgeformte Titanlegierungsplatten: Ihr Hauptvorteil sind ausgewogene umfassende mechanische Eigenschaften mit hervorragender Abstimmung von Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Beispielsweise kann warm-gewalztes Gr5 komplexen Belastungen standhalten und eignet sich für Szenarios mit hoher-Zuverlässigkeit, beispielsweise für Strukturkomponenten in der Luft- und Raumfahrt.

 

• Kaltverformte Bleche: Durch die Kaltverfestigung wird ihre Festigkeit deutlich verbessert, während die Plastizität leicht abnimmt. Beispielsweise weisen kaltgewalzte Gr5-Dünnbleche eine hohe Maßhaltigkeit und eine geringe Oberflächenrauheit auf. Sie eignen sich für hochpräzise {{6}Oberflächen-szenarien wie medizinische Geräte und elektronische Gehäuse. Wenn ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Plastizität erforderlich ist, können kaltverformte Bleche einem Glühen bei niedriger Temperatur unterzogen werden, um teilweise innere Spannungen zu beseitigen und die Plastizität mäßig wiederherzustellen.

 

 

Kategorie	Eigenschaften	Typische Anwendungen
Heißes Arbeiten	- Rauere Oberfläche - Höhere Duktilität - Kostengünstig	Luft- und Raumfahrtkomponenten Marineteile
Kaltumformung	- Glatte Oberfläche - Höhere Stärke - Überragende Genauigkeit	Medizinische Implantate Präzisionsinstrumente Elektronische Geräte Mobile Geräte

 

 

Die Ruihang Group, ein professioneller Hersteller von Produkten aus Titan und Titanlegierungen, führt während des gesamten Produktionsprozesses vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt eine strenge Qualitätskontrolle durch. Wir liefern hochwertige-Titanplatten, Ringe, Schmiedeteile, Stangen und andere Titanprodukte usw. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com