La plaque de titane, avec ses excellentes propriétés mécaniques, sa résistance à la corrosion et sa faible densité, a montré de larges perspectives d'application dans un large éventail de champs, notamment l'aérospatiale, les équipements chimiques, les dispositifs médicaux et l'ingénierie marine. Ses propriétés uniques jouent un rôle irremplaçable dans de nombreuses industries. Notamment, le film d'oxyde à la surface de la plaque de titane agit comme un séparateur naturel et durable. L'utilisation de la plaque de graine en titane réduit les exigences du séparateur, facilitant la séparation des plaques et éliminant le besoin de prétraitement de la plaque de graine, élargissant davantage la plage d'application de la plaque de titane.
Alors, comment produisons-nous une assiette en titane appropriée? C'est le sujet de base dont nous discuterons aujourd'hui. Tout d'abord, la plaque de titane est un terme général englobant divers types, y compris la plaque de trapie chaude, la plaque de rouleau à froid, la bobine, la bande et le papier d'aluminium. Aujourd'hui, nous nous concentrerons sur le processus de production de la plaque de titane à chaud.
Le processus de production de la plaque de titane tronquée à chaud se compose de deux étapes clés: la production de dalles et le roulement des plaques.
Pendant la phase de production de la dalle, la plaque de titane, comme d'autres produits en titane, commence comme un lingot de titane. Cependant, les lingots utilisés ici sont massifs, pesant plus de 6 à 10 tonnes. Les lingots en titane subissent un processus de forgeage pour former des billettes de titane mesurant 210x1100x8000 mm. Une fois les billettes terminées, la couche d'oxyde noir sur la surface doit être retirée. Ce processus est généralement effectué en utilisant une grande fraiseuse de portique pour éloigner l'échelle d'oxyde sur les quatre côtés de la dalle.
Après avoir compris la production de dalles, clarifions d'abord ce qu'est le roulement à chaud. Le roulement à chaud fait référence au roulement effectué au-dessus de la température de recristallisation de la billette en titane. Pour faciliter la compréhension, imaginez une presse de nouilles commune dans le nord de la Chine et imaginez la feuille de titane comme des nouilles, subissant plusieurs passes de pressage et de roulement. Bien sûr, les principes de base de la production réelle de feuilles de titane sont similaires, mais le processus est plus complexe et précis.
Le roulement de feuille de titane implique principalement quatre processus: chauffage, roulement rugueux, roulement, refroidissement et traitement de surface.
Pendant la phase de chauffage, la dalle de titane est placée dans un environnement de température approprié. La plage de température de chauffage idéale pour la feuille de titane est de 900 degrés à 1000 degrés. Le temps de chauffage et de maintien doit généralement être d'au moins 4 à 4,5 heures pour s'assurer que la dalle de titane atteint l'état de roulement idéal. Pendant le stade de roulement rugueux, la billette de titane chauffée est décrochée avec de l'eau à haute pression pour éliminer l'échelle de l'oxyde de surface avant d'entrer dans le broyage pour la mise en forme initiale. Le roulement rugueux utilise généralement un processus de roulement d'inversion, comme un moulin à deux ou quatre haut, pour réduire la billette à une épaisseur intermédiaire à travers plusieurs passes. Cette étape peut également inclure l'élargissement ou la mise en œuvre du roulement pour ajuster la largeur et la forme en préparation du roulement de finition ultérieur.
Pendant la phase de roulement de finition, la billette intermédiaire subit une coupe de la tête et de la queue avant d'entrer dans un moulin à finition multi-stand, comme un moulin à quatre étages de sept étages. Le roulement de finition utilise le roulement à grande vitesse et le contrôle de réduction précis pour réduire le matériau à son épaisseur finale. La technologie de contrôle de forme en boucle fermée est utilisée pour assurer une précision dimensionnelle et garantir que la plaque de titane répond aux normes de qualité.
Pendant la phase de refroidissement et de bobinage, la bobine de titane finie est rapidement refroidie à la température enroulée via un système de refroidissement laminaire avant d'être enroulé par le bobin. Le processus de refroidissement est ajusté dynamiquement sur la base de la température de roulement du titane et de la finale pour optimiser les propriétés des matériaux. Le produit final peut également nécessiter un regroupement et un étiquetage pour le stockage et le transport. Le processus de roulement à chaud offre les avantages significatifs suivants:
1. Efficacité énergétique: pendant le roulement à chaud, les plaques de titane présentent une excellente plasticité, une faible résistance à la déformation et un durcissement minimal, ce qui les rend plus faciles à rouler. Cela réduit l'énergie requise pour la déformation des métaux et abaisse les coûts de production.
2. Efficacité de production élevée: le roulement à chaud utilise généralement de grands lingots et des réductions élevées, ce qui entraîne un cycle de production rapide et une puissance élevée. Cela crée des conditions favorables pour la production à grande échelle et répond à la forte demande du marché pour les plaques en titane.
3. Microstructure et optimisation des performances: le roulement à chaud transforme la structure étendue en une structure travaillée, améliorant considérablement la plasticité du matériau. Le contrôle précis de la température (850-950 degrés) et plusieurs passes de roulement affinent la microstructure de l'alliage de titane et optimisent ses propriétés, améliorant les performances globales des plaques de titane.
4. Anisotropie de la propriété: Les caractéristiques du processus de roulement déterminent l'anisotropie des propriétés des plaques roulées. Cela signifie que le matériau présente des différences de performances significatives dans les directions longitudinales, transversales et de hauteur, ainsi que la présence de textures de déformation et de recristallisation, entraînant des caractéristiques directionnelles distinctes dans les performances de poinçonnage. Cette caractéristique doit être prise en considération lors de l'application pour tirer pleinement parti des avantages de performance de la plaque de titane.
Le roulement à chaud de la plaque en titane est une technologie de base pour le traitement des métaux haut de gamme. Bien que la technologie actuelle ait surmonté les goulots d'étranglement de l'industrie tels que les fluctuations traditionnelles de la force de roulement de ± 5% et les tolérances de forme de plaque de ± 0,1 mm, une innovation continue est toujours nécessaire pour faire progresser le processus de roulement chaud de la plaque de titane, compte tenu de la demande de l'industrie aérospatiale pour des ratios de force plus élevés dans les alliages tels que TA15 et TC4.
La société possède des lignes de production nationales de transformation en titane, notamment:
Ligne de production de tubes en titane à imprécision d'allemand (capacité de production annuelle: 30 000 tonnes);
Ligne de roulement en feuille de titane de technologie japonaise (le plus mince à 6 μm);
Ligne d'extrusion continue de la tige de titane entièrement automatisée;
Moulin à plaque de titane et moulin à finition de titane intelligent;
Le système MES permet le contrôle numérique et la gestion de l'ensemble du processus de production, atteignant une précision dimensionnelle du produit de ± 0,01 μm.
