티타늄 합금의 단조 기술

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티타늄 합금의 단조 기술

티타늄 합금 고강도, 우수한 내식성, 비자성, 우수한 용접 성능과 같은 우수한 특성과 초전도성, 수소 저장 및 메모리와 같은 일련의 기타 장점이 있습니다. 따라서 티타늄 합금 항공우주, 군수산업, 해양개발, 석유화학 등 일부 첨단 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 다양한 티타늄 합금 제품의 적용에서 단조품은 고강도, 인성 및 고신뢰성을 요구하는 가스터빈 압축기 디스크 및 의료용 인공 뼈에 주로 사용됩니다. 따라서 단조품에는 높은 치수 정밀도가 요구될 뿐만 아니라 특성이 우수하고 안정성이 높은 재료가 요구됩니다. 이 기사에서는 티타늄 합금의 단조 기술을 살펴보겠습니다. .

티타늄 합금 단조 기술

더 진행하기 전에 티타늄 합금 단조품의 몇 가지 적용 사례를 살펴보겠습니다.

티타늄 합금 단조품의 적용

1. 항공우주 분야

전 세계 티타늄 소재의 50%가 항공 우주 분야에서 사용됩니다. 군용 항공기 몸체의 30%가 티타늄 합금을 사용하고 있으며, 민항기의 티타늄 함량은 점차 증가하고 있습니다. 보도에 따르면 보잉 787은 티타늄의 15% 이상을 사용한다. 본체에 사용된 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V로 표시됩니다. 가장 안전한 합금. 항공 우주 분야에서 티타늄 합금 단조품은 로켓 및 위성 추진 엔진의 연료 탱크, 액체 연료 터보 펌프의 블레이드, 흡입 펌프의 입구 부분에 사용됩니다.

2. 발전용 터빈 블레이드

화력 발전용 증기 터빈의 블레이드 길이를 늘리는 것은 발전 효율을 높이는 효과적인 방법이지만 블레이드를 길게하면 로터에 가해지는 부하가 증가합니다. 블레이드로 티타늄 합금 단조품을 사용하면 하중을 줄일 수 있으며 1m 길이의 Ti-6Al-4V 사용 고속 회전 증기 터빈의 끝에 있는 합금 블레이드는 1991년에 실용화되었습니다.

티타늄 합금의 단조 기술

티타늄 합금의 열처리에서 가열 온도는 매우 중요합니다. 온도가 낮을수록 변형 저항이 커지고 균열 등의 결함이 발생하기 쉽습니다. 동시에 열간 가공 과정에서 변형 속도에 크게 의존합니다. 티타늄 합금 정밀 열간 금형 가공 중 단조 금형의 온도는 단조품의 온도와 동일하거나 그 이상으로 가열되어 단조 중 단조품의 온도 강하를 억제할 수 있습니다.

1. 엔진 디스크 부품 단조 기술

항공기 엔진용 디스크 부품에는 높은 피로 강도와 파괴 인성이 필요하며 Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo 합금 도금 부품은 700K 중온 영역에서 사용됩니다. 전통적인 가공 방법은 α-β 영역에서 단조하며 그 구조는 β 상, 등축 α 입자 및 미세 침상 α 2 상 구조이며 파괴 인성 값이 낮습니다. 이 점을 개선하기 위해 베타 영역에서 가열하는 베타 단조 공법이 개발되었습니다.

β 단조 방법은 β 상전이 온도 이상으로 가열 단조하여 재결정을 생성하므로 단조 온도 및 가공 변형이 재료 특성에 큰 영향을 미치며, 변형을 멈추기 위해 단조하는 동안 재가열이 허용되지 않습니다.

따라서 β 단조에서는 단조 온도와 변형량을 엄격하게 제어해야 합니다. Ti-6Al-2Sn-4Zr-Mo 합금의 경우 가공 온도는 1073~1323K 범위이며 충분한 가공 변형이 있어야 하며 단조 구조가 모두 침상이며 파괴 인성 값이 향상됩니다.

2. 터빈 블레이드 단조 기술

터빈 블레이드는 매우 얇고 단조 과정에서 온도가 급격히 떨어지므로 금형을 정확하게 설계해야 합니다. 현재, 블레이드 표면을 형성하기 위해 상하 블로우 에너지를 효과적으로 사용하기 위한 공정이 개발되고 있다. 평면 단조를 먼저 수행한 다음 굽힘 성형을 수행하고 마지막으로 정밀 단조를 수행합니다.

3. 링 제조 기술

엔진 팬 쉘과 압축기 쉘은 모두 Ti-6Al-4V 합금 압연 공정을 사용합니다. 상대적으로 재료비가 높은 티타늄 합금 제품의 경우 재료 투입량을 줄이는 것이 비용 절감에 매우 효과적이다. 일반적으로 Near net shape 기술이 사용됩니다. 이 기술을 사용하면 재료의 양이 55% 이상 줄어듭니다. 두꺼운 링을 가공할 때 크랙이 생기지 않도록 최대한 압력을 가할 필요가 있으며, 가공 시 링의 구조 및 온도 강하 조절에 주의를 기울여야 합니다.

요컨대, 티타늄 합금 단조품의 생산은 고품질 단조품을 얻기 위해 적절한 가공 온도와 적절한 변형이 필요합니다. 이러한 이유로 티타늄 단조품의 제조 과정에서 티타늄 합금의 특성을 최대한 살릴 필요가 있습니다. 고품질의 단조품을 얻기 위해서는 생산 과정에서 단조품의 온도와 소성변형을 적절히 조절해야 합니다.

결론

이 기사를 읽어 주셔서 감사합니다. 티타늄 합금의 단조 기술을 더 잘 이해하는 데 도움이 되길 바랍니다. . 티타늄 및 티타늄 합금에 대해 더 알고 싶다면 고급 내화 금속(ARM)을 방문하시기 바랍니다. 자세한 내용은.

미국 캘리포니아주 레이크 포레스트에 본사가 있으며, 고급 내화 금속( 암) 전 세계적으로 내화 금속의 선두 제조업체 및 공급업체입니다. 티타늄과 같은 고품질 내화 금속 및 합금을 고객에게 제공합니다. 티타늄 합금, 텅스텐, 몰리브덴, 탄탈륨, 레늄, 및 지르코늄 매우 경쟁력 있는 가격으로 제공됩니다.