Forgiatura del titanio
Fonte: https://alloysintl.com/titanium-applications/titanium-forging/ (revisionato)
L'elevata domanda di metallo è dovuta principalmente al notevole rapporto resistenza/densità delle leghe di titanio forgiato e alle significative proprietà anticorrosive del metallo. Queste caratteristiche si traducono in un materiale durevole e affidabile che può funzionare bene sulla terra, nell'aria e persino sotto il mare, il che dimostra la versatilità delle leghe di titanio.
Il processo di forgiatura del titanio comprende:
Forgiatura a stampo aperto: il materiale in titanio grezzo viene deformato e pressato nella cavità tra due stampi. Questi stampi non incapsulano completamente il materiale ma forniscono invece uno stretto spazio attraverso il quale può fuoriuscire il materiale in eccesso. Una volta inserito nella cavità, il titanio viene stampato ripetutamente fino a ottenere la forma desiderata.
Forgiatura a stampo chiuso – Conosciuta anche come forgiatura a stampo a impressione, questo metodo utilizza la compressione ad alta pressione per modellare un pezzo grezzo di titanio riscaldato. Il pezzo grezzo viene ricoperto totalmente o parzialmente dalle matrici, che si muovono l'una verso l'altra dall'alto verso il basso per ottenere la forma richiesta.
Forgiatura libera – Gli ordini piccoli e/o semplici possono essere eseguiti con la forgiatura libera, un metodo di forgiatura del titanio eseguito tra due matrici piatte senza cavità interna. È un metodo relativamente economico e flessibile, ma a causa dell'elevato fabbisogno di manodopera, non è il modo più comune per forgiare grandi quantità di metallo titanio.
Forgiatura isotermica – Un processo mediante il quale il materiale di partenza e lo stampo vengono riscaldati a una temperatura uguale e altamente controllata per ottenere tassi di deformazione elevati con una pressione minima.
Altri tipi di forgiatura di leghe di titanio, come la forgiatura con stampi multidirezionali, la forgiatura con stampi di estrusione, la forgiatura con stampi parziali e la forgiatura di anelli laminati, si basano su allineamenti altrettanto unici di calore, pressione e stampo utilizzati per ottenere le forme desiderate.
Vantaggi dei prodotti di forgiatura
Alta resistenza
Resistenza alla corrosione
Resistenza al calore
Biocompatibilità
Saldabilità
Inoltre, a seconda dei requisiti applicativi specifici. Quando cerchi aziende di forgiatura del titanio, diversi gradi di leghe di titanio utilizzate nel processo di forgiatura, assicurati che l'azienda con cui sei interessato a lavorare possa forgiare il titanio secondo le specifiche di cui hai bisogno.
Alcuni dei gradi più comuni includono:
Gr5: Ti6al-4v: una delle leghe di titanio più utilizzate nella forgiatura, il titanio 6-4 è particolarmente popolare nei componenti aerospaziali.
Ti6-2-4-2 (UNS R54620): apprezzato per la sua eccellente resistenza allo scorrimento viscoso e alle temperature elevate, il titanio 6-2-4-2 viene utilizzato in componenti in cui sono presenti calore e stress elevati.
Ti6-2-4-6 (UNS R56260): simile al 6-2-4-2 titanio, ma con tenacità e duttilità migliorate.
Gr9 (Ti 3-2.5) UNS R56320: nota per l'eccezionale saldabilità e resistenza alla corrosione, la lega 3-2.5 viene spesso utilizzata nel settore medico per gli impianti.
Effetti della temperatura di forgiatura
La lega di titanio può essere forgiata a qualsiasi temperatura? Tecnicamente sì; tuttavia, la temperatura utilizzata deve essere corretta per il processo e il pezzo.
La forgiatura a caldo è più comune della forgiatura a freddo, sebbene quest’ultima possa essere più economica e più rispettosa dell’ambiente. In particolare, temperature più basse (sotto i 1650 gradi Fahrenheit) sono adatte solo per il titanio non legato, mentre temperature più elevate sono un requisito per il titanio legato.
Non è solo la temperatura del titanio stesso ad essere essenziale durante la forgiatura. Anche la temperatura degli stampi deve essere controllata poiché un'eccessiva perdita di calore o variazioni di calore porteranno a parti difettose.
L'importanza della temperatura nel processo di forgiatura del titanio è principalmente legata agli elementi strutturali del metallo a vari livelli di calore. Forgiando con i corretti livelli di calore del materiale di partenza e degli stampi, il forgiatore può creare un prodotto finale più robusto e affidabile, strutturalmente adatto al lavoro da svolgere.
Vuoi saperne di più? Vi preghiamo di contattarci per ulteriori informazioni con ulteriori domande o per supporto nell'approvvigionamento delle parti in titanio necessarie per la vostra attività.
