Analyse de la technologie de traitement du titane

En tant que matériau métallique-haute performance,titane présente à la fois particularité et complexité dans ses propriétés technologiques.
 

Plasticité : à température ambiante, le titane pur et les alliages de titane ont une faible plasticité avec un allongement et une réduction de surface bien inférieurs à ceux de l'acier à faible teneur en carbone et de l'aluminium pur. Il est facile de se fracturer. Dans une plage de température spécifique élevée-, la plasticité est améliorée, leur permettant de résister à des déformations importantes. Le traitement sous pression du titane est principalement effectué à chaud, et le traitement dans la « zone fragile bleue » de 200 à 500 degrés doit être évité, sinon un écrouissage et des fissures pourraient se produire.

Résistance à la déformation : le titane est très résistant et sa résistance à la déformation à haute température est toujours supérieure à celle de l'acier à faible teneur en carbone et de l'alliage d'aluminium. Le traitement nécessite une grande puissance d'équipement et provoque une usure sévère du moule. Il est étroitement lié à la température de traitement et à la vitesse de déformation : l'augmentation de la température peut réduire considérablement la résistance à la déformation, mais elle doit être contrôlée en dessous de la température de transition de phase ; la déformation à faible -vitesse est plus propice à l'écoulement plastique du titane et réduit le risque de fissures.

Forgabilité : la méthode de « petite déformation, passes multiples » doit être adoptée pour éviter les fissures internes causées par une -grande déformation unique. Après le forgeage, un refroidissement rapide est nécessaire pour éviter une décomposition inégale en phase -. Il convient aux processus tels que le refoulement, l'étirage et le poinçonnage. Les pièces forgées ont une structure interne dense et d'excellentes propriétés mécaniques et sont largement utilisées dans les pièces structurelles du domaine aérospatial.

Aptitude au roulement : Le titane présente une excellente aptitude au roulage à haute température, avec une température de laminage similaire à la température de forgeage. Un équipement de laminage à chaud continu combiné à une protection par gaz inerte est nécessaire. Le titane pur et les alliages de titane faiblement alliés (Gr1, Gr2, Gr5) ont une bonne aptitude au roulement et peuvent être utilisés pour produire des plaques, des sections, des tuyaux et d'autres produits.

Extrudabilité : L'extrudabilité du titane repose sur une « protection haute température + vide/gaz inerte ». Le titane pur avec une bonne plasticité et l'alliage de titane de type + Gr5 conviennent au traitement par extrusion et peuvent produire des profils avec des sections transversales complexes - (tels que les profils de pales de moteurs d'avion -). Le processus d'extrusion à chaud est utilisé pour l'extrusion : la température de préchauffage du moule est d'environ 400 à 600 degrés, la vitesse d'extrusion est lente et un refroidissement rapide est effectué après l'extrusion pour garantir la précision dimensionnelle et la structure uniforme des sections.

III. Performances de la technologie de soudage
Soudabilité : au sens large, le titane présente de bonnes performances de joint de soudage, mais une isolation stricte de l'air est requise. Au sens strict, le titane a une faible sensibilité aux fissures de soudure, mais les alliages de titane fortement alliés sont sujets aux fissures à froid. Pendant le processus de soudage, le bain fondu et la zone affectée par la chaleur - ont tendance à réagir avec l'oxygène et l'azote pour former du Ti₂O₃ et du TiN cassants et durs afin de diminuer la ténacité du joint soudé. Un refroidissement rapide a tendance à former une structure martensitique, augmentant la dureté et le risque de fissuration du joint.

Formabilité de la soudure : le titane fondu a une faible fluidité et la formation de soudure est sujette à des problèmes tels qu'une largeur inégale, un renforcement excessif et une surface rugueuse. Les paramètres de soudage doivent être optimisés en combinaison avec une protection contre l'argon pour garantir une formation de soudure uniforme et lisse. Les méthodes de soudage courantes comprennent le soudage au gaz inerte au tungstène (TIG) et le soudage à l'arc plasma. Les matériaux de soudage doivent utiliser des fils de soudage en alliage de titane correspondant à la composition du métal de base pour éviter la ségrégation de la composition.
Sensibilité aux fissures de soudure : le titane pur et les alliages de titane de type - ont une sensibilité aux fissures de soudure extrêmement faible, le principal risque étant les fissures à chaud ; Les alliages de titane de type + et - sont sujets aux fissures à froid. Les mesures de contrôle comprennent : un nettoyage strict du métal de base et de la surface du fil de soudage avant le soudage ; préchauffage avant soudage; refroidissement lent après le soudage et recuit de soulagement des contraintes pour réduire les contraintes et la dureté des joints.

Tendance au durcissement après-soudage : en raison de la transformation structurelle et du renforcement par solution solide, les joints soudés en alliage de titane ont une tendance évidente au durcissement après-soudage. Sa dureté est généralement 10 % -30 % supérieure à celle du métal de base, ce qui rend le traitement de coupe ultérieur plus difficile. Nous avons besoin d'un traitement thermique après-soudage pour améliorer la structure du joint, réduire la dureté et améliorer la ténacité et les performances de traitement. La détection des défauts après soudage peut détecter des défauts internes tels que des pores et des fissures pour le soudage de pièces présentant des exigences élevées.