Soluções práticas para o problema de oxidação superficial em peças forjadas de liga de titânio

A oxidação da superfície é uma grande dor de cabeça na produção de ligas forjadas de titânio-ela não apenas reduz a utilização do metal, mas também pode aumentar os custos do produto. Como podemos minimizar ou mesmo eliminar a oxidação em peças forjadas de liga de titânio durante o processo de aquecimento? Hoje, compartilharemos várias estratégias eficazes comprovadas experimentalmente para ajudá-lo a superar esse obstáculo de produção.

Primeiro, entenda o contexto experimental: esses materiais e métodos são fundamentais.

O estudo utilizou tarugos extrudados de liga de titânio BT3-1 para experimentos. Antes do forjamento, a superfície do tarugo foi tratada para ficar lisa como nova e depois aquecida em um forno elétrico a 950 graus -980 graus. Simultaneamente, placas feitas de ligas BT20 e OT4-1, bem como tubos feitos de liga ПT7M, foram utilizadas para comparação. Todas as amostras e os tarugos extrusados ​​foram aquecidos simultaneamente. Por fim, cotovelos, tês e cruzes foram extrudados com sucesso usando a liga BT3-1, fornecendo uma base experimental sólida para pesquisas subsequentes.

Estratégia 1: Tratamento de pré-oxidação, adicionando uma "camada protetora invisível" ao tarugo.

Você sabia? A diferença entre o tratamento de pré-oxidação e nenhum tratamento de pré-oxidação é enorme:

• Os tarugos não oxidados têm uma textura de escama de peixe na superfície e são ásperos e irregulares ao toque;

• Os tarugos pré-oxidados têm uma superfície lisa e plana, como se tivessem sido cuidadosamente polidos.

O que é ainda melhor é que o revestimento de esmalte de vidro na superfície da peça bruta é particularmente fácil de remover após o tratamento de pré-oxidação, evitando muitos problemas no processamento subsequente. Essa etapa parece simples, mas pode melhorar a qualidade da superfície e ao mesmo tempo auxiliar no tratamento do revestimento, que é simplesmente “matar dois coelhos com uma cajadada só”.

Estratégia 2: Otimizar o tratamento de superfície para aumentar a “plasticidade” das peças forjadas.

O estado da camada superficial (como o tratamento de oxidação, se absorve gás) tem um impacto significativo nas propriedades mecânicas das peças forjadas, especialmente na sua plasticidade. Quer melhorar a plasticidade? Esses dois métodos foram testados pessoalmente e comprovadamente eficazes:

• Jateamento de areia:Simples e direto, pode melhorar significativamente a plasticidade do tarugo e tornar as peças forjadas mais duráveis;

• Punção combinada:Pré-oxidação + revestimento de esmalte de vidro: o tratamento de pré-oxidação é realizado primeiro, seguido por uma camada de revestimento de esmalte de vidro, que pode otimizar ainda mais a plasticidade da superfície e atender aos requisitos de desempenho de diferentes cenários.

Estratégia 3: Escolha o método de aquecimento correto para reduzir a oxidação na fonte
O aquecimento é uma etapa crítica na produção de peças forjadas de liga de titânio, e a escolha do método certo pode reduzir fundamentalmente o risco de oxidação da superfície.
Para aquecimento de forno elétrico convencional:controlar a temperatura e o tempo é fundamental.
Se um forno elétrico regular for usado para aquecimento, desde que a temperatura não exceda a temperatura de transformação alotrópica e o tempo de espera seja inferior a 1 hora, a superfície do tarugo geralmente não absorverá gás significativo. O jato de areia convencional subsequente pode remover facilmente qualquer camada-absorvente de gás restante, tornando o processo relativamente simples.
 

Aquecimento de uma camada pseudo-liquefeita em materiais soltos: a eficiência é "escandalosamente" alta.
Este é um método de aquecimento altamente promissor que pode aumentar drasticamente a eficiência da troca de calor entre partículas, gases e superfícies de tarugos. Experimentos mostram que sua eficiência de transferência de calor é 1,5 ordens de magnitude maior que a dos fornos de convecção forçada e quase tão rápida quanto a dos fornos de sal fundido!
Quais são os benefícios de um aquecimento mais rápido? Menor tempo de aquecimento significa menos exposição do tarugo a altas temperaturas, reduzindo naturalmente a chance de oxidação da superfície. Ao mesmo tempo, um aquecimento mais rápido e uniforme melhora a eficiência da produção e a qualidade do produto – uma vitória tripla!