Avances en la investigación de perfiles de titanio y aleación de titanio
Los materiales de aleación de titanio y titanio tienen muchas ventajas como baja densidad, peso ligero, alta resistencia específica, buen rendimiento a baja y alta temperatura, y una excelente resistencia a la corrosión. Con la expansión continua de los campos de aplicación de aleaciones de titanio y titanio, perfiles de titanio y aleación de titanio se han utilizado maduramente en campos como marcos de ojos y pulseras, así como en las industrias de aviación, aeroespacial, marina y química. Las aleaciones de titanio y titanio son susceptibles a H, O, N y otros elementos gaseosos, como alta resistencia al procesamiento, rango de temperatura de formación en caliente estrecho, etc., lo que dificulta la producción de perfiles de gran tamaño y sección variable, y el costo de producción es alto.
En la actualidad, mi país produce principalmente algunos perfiles especiales y perfiles variables de aleación de titanio transversal por procesamiento mecánico, lo que conduce a un enorme volumen de procesamiento, baja utilización de metales y graves desperdicios de recursos. Por el contrario, el uso de extrusión en caliente en un cañón de extrusión cerrado se ha convertido en un método avanzado para producir perfiles de aleación de titanio.
1 Estado de los perfiles de titanio y aleación de titanio
1.1 Rusia
Rusia ha llevado a cabo mucho trabajo en perfiles de titanio y aleación de titanio. Desde 1953, ha desarrollado varios perfiles de aleación de titanio como perfiles de mamparo de motor aerodinámico, perfiles de ala y paneles de pared. Ya en 1965, se estableció para producir 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT3-1 (Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr- 0.5Fe-0.3Si), BT6 (Ti-6Al-4V) y BT8 (Ti-6.5Al-2.53.3Mo-0.3Si) y otros perfiles de aleación de titanio proceso de extrusión caliente. Los perfiles de paredes delgadas extruidos incluyen principalmente 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT5 (Ti-5Al), BT14 (Ti-5Al-3Mo-1V) y otros materiales de aleación de titanio, los perfiles de sección variable extrusión incluyen principalmente BT3-1 (Ti-6Al-2.2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si), BT20 (Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr-0.15Si), BT22 (Ti- 5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe) y otros materiales de aleación de titanio de alta resistencia, propiedades mecánicas típicas de perfiles de aleación de titanio.
Los resultados de la investigación de Rusia sobre perfiles de aleación de titanio muestran que el uso del método de estiramiento para terminar de extruir perfiles de paredes delgadas puede mejorar la calidad de la superficie de los perfiles en un nivel y reducir las tolerancias dimensionales en un tercio; La tasa de utilización del metal se duplica y la adición de la máquina se reduce en cuatro quintas partes.
1.2 Estados Unidos
Comenzando con la producción industrial de titanio en 1948, en 1950 los Estados Unidos utilizaron aleaciones de titanio por primera vez en aviones de combate F-84 para fabricar componentes de rodamientos sin carga como escudos térmicos, deflectores de viento y escudos de cola. Con el desarrollo industrial del titanio, los Estados Unidos La investigación de aplicaciones de perfiles de aleación de titanio comenzó a utilizar tecnología de extrusión caliente, especialmente desde que la primera aleación práctica de titanio Ti-6Al-4V fue desarrollada con éxito en 1954, la industria estadounidense de titanio comenzó a desarrollarse rápidamente.
En la investigación de perfiles de titanio y aleación de titanio, ya en 1968, se formaron especificaciones especiales de producción para perfiles de titanio de aviación y aleación de titanio, principalmente incluyendo CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, A-1 (Ti-5Al-2.5Sn), A-2 (Ti-5Al-2.5Sn ELI), A-4 (Ti-8Al-1Mo-1V), AB-1 (Ti-6Al-4V), AB-2 (Ti-6Al-4V ELI), AB-3 (Ti-6Al-6V-2Sn), AB-4 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) y otros materiales de aleación de titanio. En la actualidad, RMI Corporation of the United States posee titanio a gran escala El nivel de producción líder de perfiles de aleación, los perfiles de aleación de titanio producidos son ampliamente utilizados en la aviación, aeroespacial, petroquímica y otros campos. Requisitos típicos de rendimiento mecánico para perfiles de titanio y aleación de titanio.
2 . Conclusión
(1) Como parte semiacabada con una forma cercana a la red, el perfil de aleación de titanio tiene una pequeña asignación de mecanizado, alto beneficio estructural, un excelente rendimiento integral y un gran potencial de mercado.
(2) En la actualidad, algunos de los perfiles de aleación de titanio para uso civil en mi país pueden hacerse a nivel nacional, pero los perfiles de aleación de titanio para la aviación y la industria aeroespacial que son exigentes para las condiciones de servicio dependen principalmente de las importaciones y están fácilmente restringidos por diversas condiciones. Con el rápido desarrollo de las industrias aeroespacial y de aviación de mi país, es urgente establecer un proceso de producción estable para la producción en masa de perfiles de aleación de titanio necesarios para piezas clave, y formular especificaciones de producción unificadas y requisitos de inspección para el juicio de calidad.
(3) mi país debería centrarse en las condiciones de lubricación, el estado de la tensión metálica y el comportamiento del flujo en la deformación de extrusión en caliente de perfiles complejos de aleación de titanio transversal sobre la base de haber dominado la tecnología de producción de algunos perfiles de aleación de titanio de sección simple.
(4) En los últimos años, mi país ha estado interesado en desarrollar nuevas aleaciones y expandir nuevos procesos en el desarrollo de aleaciones de titanio, pero la exploración continua del potencial de rendimiento de las aleaciones de titanio de marca antigua es obviamente insuficiente. Se encontrarán varios problemas en el proceso de desarrollo y actualización de productos. El control del rendimiento integral también tiene deficiencias.
