การตีไทเทเนียม

ที่มา: https://alloysintl.com/titanium-applications/titanium-forging/ (แก้ไข)

ความต้องการสูงของโลหะมีสาเหตุหลักมาจากอัตราส่วนความแข็งแรงต่อความหนาแน่นที่น่าทึ่งของโลหะผสมไทเทเนียมหลอม และคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่สำคัญของโลหะ คุณสมบัติเหล่านี้ส่งผลให้ได้วัสดุที่ทนทานและเชื่อถือได้ ซึ่งสามารถทำงานได้ดีทั้งบนบก กลางอากาศ และแม้กระทั่งใต้ท้องทะเล ซึ่งทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นถึงความอเนกประสงค์ของโลหะผสมไทเทเนียม

กระบวนการตีไทเทเนียมประกอบด้วย:

Open Die Forging – วัสดุไทเทเนียมเปล่าถูกเปลี่ยนรูปและกดให้เป็นรูปทรงในช่องระหว่างแม่พิมพ์ทั้งสอง แม่พิมพ์เหล่านี้ไม่ได้ห่อหุ้มวัสดุไว้อย่างสมบูรณ์ แต่จะมีช่องว่างแคบๆ แทน ซึ่งวัสดุส่วนเกินสามารถไหลออกมาได้ เมื่ออยู่ในคาวิตี้ ไททาเนียมจะถูกประทับซ้ำๆ จนกระทั่งได้รูปทรงที่ต้องการ

การตีขึ้นรูปแบบปิด – หรือที่รู้จักในชื่อ Impression Die Forging วิธีนี้ใช้การบีบอัดภายใต้แรงดันสูงเพื่อสร้างรูปร่างของช่องว่างไทเทเนียมที่ได้รับความร้อน ช่องว่างจะถูกคลุมไว้ทั้งหมดหรือบางส่วนด้วยแม่พิมพ์ ซึ่งจะเคลื่อนเข้าหากันจากบนลงล่างเพื่อให้ได้รูปแบบที่ต้องการ

การตีขึ้นรูปฟรี – คำสั่งซื้อขนาดเล็กและ/หรือเรียบง่ายสามารถทำได้ด้วยการตีขึ้นรูปฟรี ซึ่งเป็นวิธีการตีขึ้นรูปไทเทเนียมที่ดำเนินการระหว่างแม่พิมพ์แบนสองตัวที่ไม่มีช่องภายใน เป็นวิธีที่ค่อนข้างประหยัดและยืดหยุ่น แต่เนื่องจากต้องใช้แรงงานสูง จึงไม่ใช่วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการปลอมโลหะไทเทเนียมจำนวนมาก

การตีขึ้นรูปด้วยความร้อน – กระบวนการที่วัสดุตั้งต้นและแม่พิมพ์ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เท่ากันและมีการควบคุมระดับสูง เพื่อให้ได้อัตราการเปลี่ยนรูปสูงโดยใช้แรงดันน้อยที่สุด

การตีโลหะผสมไททาเนียมประเภทอื่นๆ เช่น การตีขึ้นรูปหลายทิศทาง การตีขึ้นรูปด้วยกระบวนการอัดขึ้นรูป การตีขึ้นรูปบางส่วน และการตีแหวนแบบรีด อาศัยการจัดตำแหน่งความร้อน ความดัน และแม่พิมพ์ที่เป็นเอกลักษณ์ในทำนองเดียวกันเพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ

ข้อดีของการปลอมผลิตภัณฑ์

มีความแข็งแรงสูง

ความต้านทานการกัดกร่อน

ทนความร้อน

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ

ความสามารถในการเชื่อม

นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะอีกด้วย เมื่อมองหาบริษัทตีขึ้นรูปไทเทเนียม โลหะผสมไทเทเนียมเกรดต่างๆ ที่ใช้ในกระบวนการตีขึ้นรูป ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบริษัทที่คุณสนใจร่วมงานด้วยสามารถหลอมไทเทเนียมตามข้อกำหนดเฉพาะที่คุณต้องการได้

เกรดที่พบบ่อยที่สุดบางส่วน ได้แก่:

Gr5: Ti6al-4v: หนึ่งในโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการตีขึ้นรูป ไทเทเนียม 6-4 ได้รับความนิยมเป็นพิเศษในส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศ

Ti6-2-4-2 (UNS R54620): ได้รับรางวัลในด้านความต้านทานการคืบคลานและความแข็งแกร่งที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง โดยมีการใช้ไทเทเนียม 6-2-4-2 ในส่วนประกอบที่มีความร้อนและความเครียดสูง

Ti6-2-4-6 (UNS R56260): คล้ายกับไทเทเนียม 6-2-4-2 แต่มีความเหนียวและความเหนียวที่ดีขึ้น

Gr9 (Ti 3-2.5) UNS R56320: โลหะผสม 3-2.5 เป็นที่รู้จักในด้านความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม มักใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์สำหรับการปลูกถ่าย

ผลของอุณหภูมิการตีขึ้นรูป

โลหะผสมไททาเนียมสามารถหลอมที่อุณหภูมิใด ๆ ได้หรือไม่? ในทางเทคนิคแล้วใช่ แต่อุณหภูมิที่ใช้ต้องถูกต้องทั้งกระบวนการและชิ้นงาน

การตีขึ้นรูปร้อนนั้นพบได้บ่อยกว่าการตีขึ้นรูปเย็น แม้ว่าการตีขึ้นรูปเย็นจะมีราคาถูกกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิที่ต่ำกว่า (ต่ำกว่า 1,650 องศาฟาเรนไฮต์) เหมาะสำหรับไททาเนียมที่ไม่ใช่อัลลอยด์เท่านั้น ในขณะที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นนั้นจำเป็นสำหรับไททาเนียมอัลลอยด์

ไม่ใช่แค่อุณหภูมิของไทเทเนียมเท่านั้นที่จำเป็นในระหว่างการตีขึ้นรูป ต้องควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์ด้วย เนื่องจากการสูญเสียความร้อนที่มากเกินไปหรือการแปรผันของความร้อนจะทำให้ชิ้นส่วนชำรุด

ความสำคัญของอุณหภูมิในกระบวนการตีไทเทเนียมนั้นสัมพันธ์กับองค์ประกอบโครงสร้างของโลหะในระดับความร้อนต่างๆ เป็นหลัก ด้วยการตีด้วยระดับความร้อนที่ถูกต้องของวัสดุตั้งต้นและแม่พิมพ์ ช่างตีเหล็กจะสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้มากขึ้น ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างเหมาะสมกับงานที่ทำอยู่

ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม? โปรดติดต่อเราเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมพร้อมคำถามเพิ่มเติม หรือขอความช่วยเหลือในการจัดหาชิ้นส่วนไทเทเนียมที่คุณต้องการสำหรับธุรกิจของคุณ