Forjamento de Titânio

Fonte: https://alloysintl.com/titanium-applications/titanium-forging/ (revisado)

A alta demanda do metal se deve principalmente à notável relação resistência-densidade das ligas de titânio forjadas e às significativas propriedades anticorrosivas do metal. Essas características resultam em um material durável e confiável que pode funcionar bem em terra, no ar e até mesmo no fundo do mar - o que ilustra a versatilidade das ligas de titânio.

O Processo de Forjamento de Titânio inclui:

Forjamento em matriz aberta – O material de titânio em branco é deformado e moldado na cavidade entre dois moldes. Esses moldes não encapsulam completamente o material, mas fornecem uma lacuna estreita através da qual o excesso de material pode fluir. Quando na cavidade, o titânio é estampado repetidamente até que o formato desejado seja alcançado.

Forjamento em matriz fechada – Também conhecido como forjamento em matriz de impressão, este método usa compressão sob alta pressão para moldar uma peça bruta de titânio aquecida. A peça bruta é coberta total ou parcialmente pelas matrizes, que se movem uma em direção à outra, de cima para baixo, para atingir a forma desejada.

Forjamento Livre – Pedidos pequenos e/ou simples podem ser realizados com forjamento livre, um método de forjamento de titânio realizado entre duas matrizes planas sem cavidade interna. É um método relativamente barato e flexível, mas devido às altas exigências de mão de obra, não é a forma mais comum de forjar grandes quantidades de titânio metálico.

Forjamento Isotérmico – Um processo pelo qual o material inicial e a matriz são aquecidos a uma temperatura igual e altamente controlada para atingir altas taxas de deformação com pressão mínima.

Outros tipos de forjamento de liga de titânio, como forjamento em matriz multidirecional, forjamento em matriz de extrusão, forjamento em matriz parcial e forjamento de anel laminado, dependem de alinhamentos igualmente únicos de calor, pressão e matriz usados ​​para obter os formatos desejados.

Vantagens de produtos forjados

Alta resistência

Resistência à corrosão

Resistência ao Calor

Biocompatibilidade

Soldabilidade

Além disso, dependendo dos requisitos específicos da aplicação. Ao procurar empresas de forjamento de titânio, diferentes tipos de ligas de titânio usadas no processo de forjamento garantem que a empresa com a qual você está interessado em trabalhar possa forjar titânio de acordo com as especificações que você precisa.

Algumas das notas mais comuns incluem:

Gr5: Ti6al-4v: Uma das ligas de titânio mais utilizadas em forjamento, o titânio 6-4 é particularmente popular em componentes aeroespaciais.

Ti6-2-4-2 (UNS R54620): Valorizado por sua excelente resistência à fluência e resistência em temperaturas elevadas, o titânio 6-2-4-2 é utilizado em componentes onde alto calor e tensão estão presentes.

Ti6-2-4-6 (UNS R56260): Semelhante ao titânio 6-2-4-2, mas com maior tenacidade e ductilidade.

Gr9 (Ti 3-2.5) UNS R56320: Conhecida pela excepcional soldabilidade e resistência à corrosão, a liga 3-2.5 é frequentemente usada na indústria médica para implantes.

Efeitos da temperatura de forjamento

A liga de titânio pode ser forjada em qualquer temperatura? Tecnicamente, sim; entretanto, a temperatura utilizada deve ser correta para o processo e a peça.

O forjamento a quente é mais comum do que o forjamento a frio, embora este último possa ser mais barato e mais ecológico. Notavelmente, temperaturas mais baixas (abaixo de 1.650 graus Fahrenheit) são adequadas apenas para titânio não ligado, enquanto temperaturas mais altas são um requisito para titânio ligado.

Não é apenas a temperatura do titânio que é essencial durante o forjamento. A temperatura das matrizes também deve ser controlada, pois a perda excessiva de calor ou variações de calor levarão a peças defeituosas.

A importância da temperatura no processo de forjamento do titânio está principalmente relacionada aos elementos estruturais do metal em vários níveis de calor. Ao forjar com os níveis corretos de calor do material inicial e das matrizes, o forjador pode criar um produto final mais robusto e confiável – um produto estruturalmente adequado para o trabalho em questão.

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