Processo di trattamento superficiale per forgiati in leghe di titanio

Forgiati in leghe di titaniosono i componenti principali dei prodotti in lega di titanio. La loro qualità superficiale influisce direttamente sulle proprietà meccaniche, sulla resistenza alla corrosione e sull'accuratezza dimensionale dei prodotti, nonché sull'affidabilità operativa e sulla durata delle apparecchiature. Il settore adotta un processo di trattamento superficiale in quattro-fasi standardizzato, ad esempiosabbiatura, riparazione di difetti, molatura e colorazione.

 

 

1. La sabbiatura è la prima fase del trattamento superficiale dei pezzi fucinati in lega di titanio. Rimuove principalmente impurità come incrostazioni di ossido, adesione della sabbia, macchie di olio e sbavature dalla superficie del pezzo, formando al tempo stesso una superficie ruvida uniforme per fornire condizioni di adesione favorevoli per i processi successivi ed evitare difetti come scarsa adesione e incoerenze di qualità.

 

2. Le alte temperature durante la forgiatura della lega di titanio generano un denso strato di ossido, che compromette l'adesione dei processi successivi e riduce la resistenza alla corrosione, quindi deve essere completamente rimosso. Le strisce per sabbiatura portano in superficie le impurità attraverso l'impatto e l'azione di taglio degli abrasivi a getto d'aria-ad alta pressione-. Data l’elevata attività chimica delle leghe di titanio, i parametri di processo devono essere rigorosamente controllati:

• Come abrasivo è preferita l'allumina fusa bianca; la pressione di sabbiatura è controllata all'interno0,45MPa;
• La durata della sabbiatura è15-30 secondi, solo le impurità superficiali pulite-gli strati di reazione residui vengono gestiti dai processi successivi per prevenire l'inquinamento secondario causato da parametri inadeguati.

 

3. Dopo la sabbiatura, i pezzi forgiati in lega di titanio presentano una superficie bucherellata uniforme, ruvidità qualificata e attività superficiale migliorata, che rafforza la forza di legame tra i rivestimenti successivi e il substrato, ponendo una solida base per l'intero processo di trattamento superficiale.

 

 

1.Questo processo ènonforgiatura, formatura, fusione, ma una procedura specializzata per riparare microdifetti come soffiature, cavità da ritiro e depressioni lasciate dopo la sabbiatura, livellare la superficie e migliorare le prestazioni.

 

2. La lega di titanio ha una scarsa fluidità fusa, grandi differenze di temperatura di fusione e una velocità di raffreddamento rapida. Anche in atmosfera protettiva si formano facilmente delle soffiature all'interno e all'esterno dei pezzi fucinati, che degradano gravemente la qualità superficiale e le proprietà meccaniche e richiedono una riparazione mirata.

 

3. Le riparazioni vengono eseguite utilizzando processi adattati ai tipi di difetto:

• Soffiature profonde e cavità di ritiro vengono eliminate tramitepressatura isostatica a caldo;
• I pezzi forgiati ad alta-precisione vengono prima posizionati mediante rilevamento dei difetti a raggi X-, quindi viene applicata la saldatura di riparazione laser dopo la molatura per esporre le cavità;
• Le soffiature superficiali poco profonde possono essere riparate direttamente mediante saldatura laser locale per ripristinare l'integrità e la continuità della superficie.

Dopo il processo di riparazione dei difetti, i difetti superficiali dei pezzi forgiati vengono completamente eliminati, la planarità viene notevolmente migliorata e la struttura dei grani viene ottimizzata alle alte temperature per migliorare le proprietà meccaniche, fornendo una base piatta e uniforme per la successiva rettifica.

 

1.La rettifica è il processo principale per migliorare la precisione superficiale dei pezzi fucinati in lega di titanio. Rimuove segni di saldatura, micro sporgenze e impurità residue, riduce la rugosità superficiale, migliora la finitura, rilascia stress superficiali e migliora la resistenza all'usura e alla corrosione. A causa dell'elevata attività chimica della lega di titanio, della scarsa conduttività termica e della tendenza ad aderire agli abrasivi, la selezione degli abrasivi e i parametri di processo devono essere rigorosamente controllati.

 

2.La macinazione è divisa in due fasi: macinazione grossolana e macinazione fine:

• Usi di macinazione grossolanaNastri abrasivi in ​​ceramica o zirconio-corindone 60–80#per rifilare evidenti difetti superficiali;
• Usi di macinazione fineNastri abrasivi al carburo di silicio 180–320#per affinare la finitura superficiale. Le forgiature ad altissima-alta-precisione possono aggiungere una fase di lucidatura; i prodotti di fascia alta- adottano la lucidatura chimico-meccanica per ottenere un'elaborazione della superficie su scala nanometrica.

 

3. Gli abrasivi superduri come il diamante e il nitruro di boro cubico sono preferiti per la rettifica per evitare reazioni chimiche con le leghe di titanio; la velocità della linea di lucidatura è controllata a900–1800 metri/minper evitare bruciature superficiali e microfessurazioni. Dopo la rettifica, i pezzi forgiati presentano una finitura qualificata, senza graffi o sporgenze e uno stress superficiale uniforme, pronti per il processo di colorazione finale.

 

La colorazione è la fase finale del trattamento superficiale dei pezzi fucinati in lega di titanio e serve sia a scopi decorativi che protettivi. Attraverso metodi chimici o elettrochimici, sulla superficie del pezzo si forma una pellicola di ossido trasparente di vario spessore, che mostra colori come giallo dorato, viola e blu. Inoltre migliora la resistenza alla corrosione e all'usura e prolunga la durata.

 

 

1.Il metodo industriale tradizionale èanodizzazione, che è semplice, ecologico-compatibile e produce una pellicola di ossido con forte adesione, resistenza alle macchie e alla corrosione. La forgiatura funge da anodo e l'acciaio inossidabile da catodo, con ossidazione a tensione-costante in una soluzione appositamente formulata a15-35 gradi; i colori possono essere personalizzati regolando la tensione e il tempo, con diversi parametri che producono giallo dorato, viola e altri effetti.

 

2. I metodi alternativi includono la nitrurazione superficiale e l'ossidazione atmosferica. La nitrurazione produce un colore dorato chiaro e migliora ulteriormente la durezza superficiale e la resistenza all'usura. Dopo la colorazione, il lavaggio e l'asciugatura con acqua assicurano che la pellicola di ossido sia densa e stabile, prevenendo la desquamazione e lo sbiadimento.

 

Il Gruppo Ruihang produce principalmente prodotti in titanio con l'intera catena industriale, tra cui fusione, forgiatura, raddrizzatura, laminazione, trattamento superficiale e processo di test. Per qualsiasi esigenza di acquisto non esitate a contattarci all'e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com