Dans lealliage de titaneLors du processus de forgeage, le problème d'oxydation lors du chauffage des billettes affecte directement l'utilisation du métal et le coût du produit. Cet article, basé sur des recherches expérimentales sur des alliages de titane tels que BT3-1, BT20, OT4-1 et PT7M, analyse les effets du traitement de pré-oxydation, du revêtement d'émail de verre, de l'optimisation du fluide chauffant et des processus de traitement de surface sur la qualité de surface et les propriétés mécaniques des pièces forgées. Un schéma systématique de contrôle de l'oxydation de surface est proposé, fournissant une référence pour l'optimisation des processus de forgeage des alliages de titane.
Les alliages de titane sont largement utilisés dans les domaines aérospatial, médical et autres en raison de leur résistance spécifique élevée et de leur résistance à la corrosion. Cependant, leur réactivité chimique élevée les rend susceptibles de réagir avec des éléments tels que l'oxygène et l'azote lors d'un chauffage à haute -température pour former une couche d'oxyde cassante, entraînant une diminution de la plasticité du matériau et une augmentation de la surépaisseur d'usinage. Par conséquent, minimiser ou éliminer l’oxydation pendant le processus de chauffage des ébauches de forgeage en alliage de titane est devenu un défi technique clé pour améliorer l’utilisation des matériaux et réduire les coûts de production.
(1) Contrôle du chauffage dans un four électrique conventionnel : Lors du chauffage dans un four électrique conventionnel, la température doit être strictement contrôlée au-dessus de la température de transformation allotropique et le temps de maintien doit être inférieur ou égal à 1 heure pour éviter une absorption évidente de gaz sur la surface. La couche d'oxyde formée peut être efficacement éliminée par sablage et le taux de perte de matériau doit être contrôlé dans les 5 %.
2) Technologie de chauffage de couche de pseudo-liquéfaction pour les matériaux en vrac : cette technologie consiste à enfouir la billette dans une couche de pseudo-liquéfaction composée de supports granulaires (tels que de la poudre d'alumine) pour le chauffage, en utilisant le mouvement relatif intense entre les particules du support pour améliorer l'échange thermique. Les expériences montrent que son efficacité de transfert de chaleur est 1,5 fois supérieure à celle d'un four à convection forcée, se rapprochant du niveau d'un four à sel fondu. Cette technologie permet d'obtenir un chauffage rapide et uniforme de la billette, réduisant le temps de chauffage de 40 % à 60 %, tout en réduisant considérablement la tendance à l'oxydation grâce à l'effet d'isolation du milieu, réduisant ainsi l'épaisseur de la couche d'oxyde de surface de plus de 80 %.
Le sablage après matriçage est une étape cruciale pour améliorer les performances des pièces forgées. Le sablage conventionnel peut éliminer la couche d'oxyde de surface et la couche absorbant les gaz, réduisant ainsi la valeur Ra de la rugosité de la surface en dessous de 3,2 μm, tout en améliorant simultanément la plasticité grâce au renforcement de la surface. Pour les ébauches recouvertes de revêtements en émail de verre, la pression de sablage doit être contrôlée dans la plage de 0,3 à 0,5 MPa pour éviter des dommages excessifs au matériau de base.
Conclusions :
1. L'application synergique du traitement de pré-oxydation et du revêtement d'émail de verre peut construire un système de protection à double couche-de « contrôle actif de l'oxydation + protection d'isolation passive », améliorant considérablement la qualité de surface des pièces forgées en alliage de titane.
2. La technologie de chauffage de couche de pseudo-liquéfaction de matériaux en vrac atteint le double objectif d'un chauffage efficace et d'un contrôle de l'oxydation en optimisant le mécanisme de transfert de chaleur, ce qui la rend particulièrement adaptée à la production en série de pièces forgées de forme complexe-.
3. Un contrôle précis des paramètres du processus (température, durée, pression de sablage, etc.) est crucial pour garantir les performances complètes des pièces forgées en alliage de titane ; des spécifications de processus standardisées doivent être établies sur la base de qualités d’alliage spécifiques.
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
Mobile : 0086 13092900605
Service commercial 1 : WhatsApp +8613092900605 (M. Gary)
Service commercial 2 : +8613092913521(Mme Sophia)
Adresse : No. 35 Baoti Rd, district de Weibin, Baoji, Chine
