Bloc forgé en alliage de titane GR2

I. Présentation du produit

Les blocs forgés en alliage de titane sont des pièces forgées carrées fabriquées à partir de titane et d'alliages de titane grâce à des processus de forgeage. Ils possèdent les principaux avantages des alliages de titane tels que la haute résistance, la légèreté, la résistance à la corrosion et la biocompatibilité. De plus, après forgeage, ils présentent une structure dense et des propriétés mécaniques uniformes, ce qui en fait des composants de base essentiels dans la fabrication d'équipements haut de gamme. Les blocs de titane (billets forgés et laminés), en tant que matériau de base pour les plaques de revêtement des réacteurs chimiques et les bases porteuses des équipements en haute mer, sont devenus un matériau stratégique irremplaçable dans les environnements extrêmes en raison de leur résistance à la corrosion moyenne (résistance aux ions acide/alcali/hydrogène), de leur très haute résistance et de leur ténacité (résistance à la compression supérieure ou égale à 800 MPa) et de leurs grandes dimensions. avantages de formation intégrale. Par rapport à l'Hastelloy traditionnel, les blocs de titane ont une durée de vie 8 fois plus longue dans l'acide chlorhydrique bouillant et peuvent réduire le poids de 40 %.

II. Processus de production

L'objectif principal du forgeage des alliages de titane est d'éliminer les défauts tels que la porosité et la ségrégation dans les lingots grâce au « travail à chaud + déformation plastique », d'optimiser la structure des grains et d'améliorer la résistance, la ténacité et la précision dimensionnelle des pièces forgées. L’ensemble du processus nécessite un contrôle strict de la température, de l’ampleur de la déformation et de la vitesse de refroidissement.

1. Préparation et prétraitement des matières premières : sélectionnez les lingots de titane de la qualité correspondante en fonction du scénario d'application. Retirez le tartre d'oxyde de la surface des lingots de titane (par broyage mécanique ou lavage acide, avec une formule de lavage acide de HF:HNO₃:H₂O=1:3:16) pour éviter que le tartre d'oxyde ne soit pressé dans le forgeage pendant le forgeage et ne provoque des défauts. Dans le même temps, le lingot de titane est soumis à un recuit d'homogénéisation (à une température de 900 à 950 degrés, maintenu pendant 2 à 4 heures) pour éliminer la ségrégation de la composition interne du lingot.

2. Processus de chauffage : Le forgeage de l'alliage de titane est sensible à la température et doit être strictement contrôlé autour de la « température de transition » (T). Des fours à résistance sous vide ou des fours protégés par un gaz inerte - (atmosphère d'argon) doivent être utilisés pour empêcher les alliages de titane de s'oxyder et d'absorber l'hydrogène à haute température (une teneur excessive en hydrogène peut conduire à une « fragilisation par l'hydrogène », et H doit être contrôlé pour être inférieur ou égal à 0,015 %). La vitesse de chauffage doit être inférieure ou égale à 150 degrés/h pour éviter les fissures sous contrainte thermique. Le temps de maintien est calculé en fonction de l'épaisseur du lingot de titane (1,5 à 2,5 minutes/mm) pour garantir une pénétration uniforme de la température.

3. Traitement de forgeage : Des moules carrés personnalisés sont utilisés. Les billettes de titane chauffées sont placées dans la cavité du moule et formées en un ou plusieurs passages dans une presse (tonnage supérieur ou égal à 3000t). Les moules doivent être préchauffés à 300-400 degrés pour réduire le risque d'usure du moule et de fissuration du forgeage. Après matriçage, la microstructure de la pièce forgée est plus uniforme et la surépaisseur d'usinage ultérieure peut être réduite de 30 à 50 %.

4. Processus de traitement thermique : Traitement de recuit (processus principal) : Élimine les contraintes internes de forgeage, stabilise la microstructure et améliore la plasticité.

5. Usinage et finition : Le tartre d'oxyde et l'excès de surépaisseur sur la surface de forgeage sont éliminés par des fraiseuses et des raboteuses, et la pièce forgée est initialement usinée en forme carrée (en laissant une surépaisseur de finition de 1 à 3 mm). Le fraisage et le meulage sont effectués à l'aide d'un centre d'usinage CNC pour garantir la précision dimensionnelle du carré. Retirez les bavures dans les coins et les bords et utilisez un nettoyage par ultrasons pour éliminer les taches d'huile et les débris métalliques.

Ⅲ. Application

1. Génie chimique et génie maritime : bases d'équipements et corps de vannes en haute mer-, revêtements et électrodes de réacteurs chimiques

2. Nouveau domaine énergétique : revêtement intérieur des cuves de réaction chimique, arbres centraux des rouleaux cathodiques des batteries au lithium

3. Domaines technologiques émergents : déviateurs de réacteurs à fusion nucléaire, joints en alliage de titane pour câbles optiques sous-marins.

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