Prečo sa titán tak ťažko falšuje? - Správy

titánje ťažké kuť, predovšetkým preto, že pri vysokých teplotách je "vysoko reaktívny, má zlú tepelnú vodivosť a má tendenciu sa lepiť na matricu", čo vedie k extrémne úzkemu spracovateľskému okienku.

1. Extrémne vysoká chemická reaktivita pri vysokých teplotách

Pri teplotách nad 600 stupňov titán prudko absorbuje vodík, kyslík a dusík, čím vytvára tvrdé a krehké „-púzdro“ (kontaminačná vrstva obohatená kyslíkom{2}}), čo spôsobuje praskanie povrchu výkovkov a znižuje plasticitu. Čím vyššia je teplota, tým rýchlejšia je absorpcia plynu; preto sa operácie musia vykonávať v ochrannej atmosfére alebo s náterom a doba ohrevu musí byť krátka.

2. Extrémne úzky teplotný rozsah kovania

Teplota fázovej transformácie (bod prechodu) titánu je zvyčajne okolo 900–1000 stupňov (v závislosti od zliatiny).

Prekročenie bodu transformácie a vstup do celej oblasti spôsobí dramatické zvýšenie veľkosti zrna, čo má za následok prudký pokles húževnatosti výkovku.

Pod približne 700 stupňov stúpa odolnosť proti deformácii, čo spôsobuje, že materiál je náchylný na praskanie.

Skutočné kovateľné okno je často len 150-250 stupňov, zatiaľ čo pre oceľ je to v rozsahu 400-600 stupňov.

Ak teplota počas prevádzky príliš rýchlo klesne, výkovok sa musí vrátiť do pece; inak praskne jediným úderom.

3. Slabá tepelná vodivosť a teplotná nehomogenita

Tepelná vodivosť titánu je približne 1/4 tepelnej vodivosti ocele a 1/15 tepelnej vodivosti hliníka. Počas kovania:

Povrch ingotu sa pri kontakte s dutinou formy rýchlo ochladí, zatiaľ čo jadro zostáva horúce.

Deformačné teplo sa koncentruje v jadre, čo môže spôsobiť lokálne prehriatie a horenie.

Veľký teplotný rozdiel medzi interiérom a exteriérom → nerovnomerná deformácia → nehomogenita mikroštruktúr a tendencia k delaminácii

4. Vysoká odolnosť proti deformácii a citlivosť na rýchlosť deformácie

Prietokové napätie titánu pri vysokej teplote- je veľmi citlivé na rýchlosť deformácie; odpor pri kovaní kladivom (vysoká rýchlosť) je oveľa väčší ako pri kovaní lisom (nízka rýchlosť). Pri rovnakej teplote je odolnosť titánových zliatin proti deformácii 2 až 3-krát väčšia ako u bežnej ocele, čo si vyžaduje vybavenie s väčšou tonážou.

5. Vysoký koeficient trenia a tendencia lepiť sa na matricu

Koeficient trenia medzi titánom a oceľovými zápustkami je až 0,3 – 0,5 (v porovnaní s približne 0,1 – 0,2 pri oceľovom výkovku) a pri vysokých teplotách dochádza k difúznemu lepeniu (prilepeniu na zápustku), čo vedie k extrémne rýchlemu opotrebovaniu zápustky a povrchovým škrabancom na výkovkoch. Častá aplikácia maziva a prísna kontrola teploty matrice sú preto nevyhnutné.

5. Vysoký koeficient trenia a náchylnosť k lepeniu na matricu

Koeficient trenia medzi titánom a oceľovými zápustkami je až 0,3 – 0,5 (v porovnaní s približne 0,1 – 0,2 pre oceľové výkovky) a pri vysokých teplotách dochádza k difúznemu lepeniu (prilepeniu na zápustku), čo vedie k extrémne rýchlemu opotrebovaniu zápustky a povrchovým škrabancom na výkovkoch. To si vyžaduje častú aplikáciu maziva a prísnu kontrolu teploty formy.

6. Nízky modul pružnosti a výrazné odpruženie

Titán má modul pružnosti približne 110 GPa (v porovnaní s približne 210 GPa pre oceľ). Po kovaní vykazuje výrazné odpruženie, čo sťažuje kontrolu rozmerovej presnosti; pri konštrukcii matrice je potrebná dodatočná kompenzácia.

Stručne povedané, kovanie titánu je ako jazda vysokou rýchlosťou na veľmi úzkej „ceste k dokonalosti“: energia (tonáž zariadenia) musí byť vysoká, ale cesta (rozsah teplôt) je extrémne úzka; samotné vozidlo (obrobok) je náchylné na praskanie a okolité prostredie (oxidácia, absorpcia vodíka) je plné nástrah. Práve preto, že tieto náročné požiadavky sa spájajú, technické prekážky pri výrobe-kvalitných titánových výkovkov sú extrémne vysoké a náklady sú relatívne drahé.

Titanium forgings Gr7 Titanium-Pd alloy Forged Ring factory