فرآیند آهنگری تیتانیوم

آهنگری به منظور تولید آهنگری با خواص مکانیکی، اشکال و اندازه های خاص، دستگاه آهنگر فشاری را بر روی قطعه فلزی اعمال می کند تا باعث تغییر شکل پلاستیک شود. ماشین های آهنگری و ماشین های مهر زنی یکی از دو جزء اصلی آهنگری هستند.
فرآیند آهنگری عمدتاً شامل مراحل زیر است: ‌ برشکاری: برش را می توان با برش، اره، برش چرخ آسیاب، خمش سرد و برش گاز انجام داد. گرمایش: بلنک فلزی در کوره برقی قرار می گیرد و تا دمای 10±450 درجه حرارت داده می شود و زمان نگهداری با توجه به شرایط خاص تنظیم می شود. فورج قالب: فورج قالب بر روی تجهیزات قالب‌کاری معمولاً با استفاده از پرس اصطکاکی 6300 کیلونیوتن انجام می‌شود. ابتدا روی میز شکسته قالب فورج تا ارتفاع مشخصی صاف می شود و سپس قالب در شیار قالب با فشار کم مناسب فورج می شود. عملیات حرارتی: شامل مراحلی مانند کوئنچینگ و پیری مصنوعی است تا اطمینان حاصل شود که آهنگری ها به خواص مکانیکی مورد نیاز دست می یابند. ترشی‌گیری: عملیات ترشی‌کاری مطابق با قوانین عمومی فرآیند ترشی انجام می‌شود.
‌

آهنگری تیتانیوم مجموعه ای تخصصی از فرآیندهای تولیدی است که برای ایجاد قطعات از آلیاژهای تیتانیوم استفاده می شود. فرآیند مورد استفاده در نهایت به خواص متالورژیکی ماده اولیه و همچنین ساختار خاصی که جاعل می خواهد ایجاد کند بستگی دارد. برخی از این فرآیندها عبارتند از
آهنگری با قالب باز - مواد بیلت تیتانیوم تغییر شکل داده و در حفره ای بین دو قالب فشرده می شود. این قالب ها مواد را به طور کامل محصور نمی کنند، بلکه شکاف باریکی را ایجاد می کنند که اجازه می دهد مواد اضافی خارج شود. تیتانیوم به طور مکرر به داخل حفره قالب فشار داده می شود تا شکل مورد نظر به دست آید.
◄ آهنگری قالب بسته - همچنین به عنوان آهنگری قالب پرس شناخته می شود، این روش از فشرده سازی با فشار بالا برای شکل دادن به شمش تیتانیوم گرم شده استفاده می کند. شمش به طور کامل یا جزئی توسط قالب هایی پوشانده می شود که برای رسیدن به شکل مورد نظر روی یکدیگر از بالا به پایین حرکت می کنند.
► آهنگری رایگان - سفارشات کوچک و/یا ساده را می توان با آهنگری آزاد انجام داد، روش آهنگری تیتانیوم که بین دو قالب تخت بدون حفره داخلی انجام می شود. این یک روش نسبتا ارزان و انعطاف پذیر است، اما به دلیل نیاز به نیروی کار زیاد، رایج ترین روش برای آهنگری مقادیر زیاد فلز تیتانیوم نیست.
◄ آهنگری همدما - فرآیندی که در آن مواد اولیه و قالب تا دمای مساوی و بسیار کنترل شده برای دستیابی به نرخ تغییر شکل بالا با حداقل فشار گرم می شوند.
سایر انواع فورج تیتانیوم مانند فورج قالب چند جهته، قالب اکستروژن، آهنگری قالب جزئی و آهنگری حلقه غلتکی، برای دستیابی به شکل دلخواه به گرما، فشار و ترتیبات منحصر به فرد قالب ها متکی هستند.
آهنگری تیتانیوم مزایای زیادی از جمله
◄ استحکام بالا
◄ مقاومت در برابر خوردگی
◄ مقاومت در برابر حرارت
◄ زیست سازگاری
◄ قابلیت جوشکاری

علاوه بر این، گریدهای مختلفی از آلیاژهای تیتانیوم بسته به نیاز یک کاربرد خاص در فرآیند آهنگری استفاده می شود. هنگامی که به دنبال یک شرکت آهنگری تیتانیوم هستید، اطمینان حاصل کنید که شرکتی که قصد همکاری با آن را دارید می تواند تیتانیوم را با مشخصات دقیق مورد نیاز شما جعل کند.

به طور خلاصه، آهنگری تیتانیوم مستلزم انتخاب درجه مناسب آلیاژ تیتانیوم بر اساس نیازهای کاربرد، و سپس قرار دادن بیلت در معرض یک سری روش های آهنگری برای تولید یک جزء قوی، مقاوم در برابر خوردگی و حرارت است. بسته به آلیاژ انتخاب شده، این اجزا می توانند مزایای متعددی را برای صنایع مختلف ارائه دهند.
تأثیر دمای آهنگری
آیا می توان تیتانیوم را در هر دمایی جعل کرد؟ از نظر فنی، بله؛ با این حال، دمای مورد استفاده باید الزامات فرآیند و قطعه را برآورده کند.
آهنگری گرم رایج تر از آهنگری سرد است، اما دومی ممکن است ارزان تر و سازگار با محیط زیست باشد. شایان ذکر است که دماهای پایین تر (زیر 1650 درجه فارنهایت) فقط برای تیتانیوم بدون آلیاژ قابل استفاده است، در حالی که دمای بالاتر برای تیتانیوم آلیاژی ضروری است.
در طول فرآیند آهنگری، فقط دمای خود تیتانیوم نیست که مهم است. دمای قالب نیز باید کنترل شود، زیرا اتلاف حرارت زیاد یا تغییرات حرارتی می تواند باعث نقص در قطعه شود.
اهمیت دما در فرآیند آهنگری تیتانیوم عمدتاً به عناصر ساختاری فلز در گرمای مختلف مربوط می شود. با آهنگری مواد اولیه و قالب در حرارت مناسب، آهنگر می‌تواند محصول نهایی قوی‌تر و قابل اطمینان‌تری تولید کند.
فرآیند آهنگری عمدتاً شامل مراحل زیر است: ‌

برش: برش را می توان با برش، اره، برش چرخ، خمش سرد و برش گاز انجام داد.
گرمایش: شمش فلزی در کوره برقی قرار می گیرد و تا دمای 10±450 درجه گرم می شود. زمان نگهداری با توجه به شرایط خاص تنظیم می شود.
فورج قالب: فورج قالب بر روی دستگاه آهنگری قالب، معمولاً یک پرس اصطکاکی 6300 کیلونیوتن انجام می شود. ابتدا روی میز شکسته قالب فورج تا ارتفاع مشخصی صاف می شود و سپس قالب در شیار قالب با فشار کم مناسب فورج می شود.
عملیات حرارتی: شامل مراحل خاموش کردن و پیری مصنوعی برای اطمینان از دستیابی آهنگری به خواص مکانیکی مورد نیاز است.
ترشی‌گیری: عملیات ترشی‌کاری مطابق با قوانین عمومی فرآیند ترشی انجام می‌شود.
‌بازرسی آهنگری‌: 100% آهنگری‌ها از نظر درجه مواد، شکل و کیفیت سطح بررسی می‌شوند و سختی آن (HB بزرگتر یا مساوی 140) تست می‌شود.
مزایا و معایب فرآیند آهنگری:

مزایا: فرآیند آهنگری می تواند عیوبی مانند شلی ریختگی تولید شده توسط فلز در طول فرآیند ذوب را از بین ببرد، ریزساختار را بهینه کند و خط جریان کامل فلز را حفظ کند، به طوری که خواص مکانیکی آهنگرها به طور کلی بهتر از قطعات ریخته گری است. از همان مواد
معایب: فرآیند آهنگری برای تجهیزات و قالب‌ها نیازمندی‌های بالایی دارد و ممکن است در فرآیند تولید ایراداتی مانند ترک، فرورفتگی انتهایی و ترک‌های محوری ایجاد شود.