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Produzione lastre: Trasformazione da lingotto di titanio a lastra di titanio. Le piastre in titanio e altri prodotti in titanio provengono tutti da lingotti di titanio. Devono passare attraverso il processo di forgiatura per diventare lastre di titanio con dimensioni di 210*1100*8000 mm. Dopo la realizzazione delle lastre è necessario un trattamento superficiale per eliminare lo strato di ossido nero. Laminazione della piastra: lavorazione precisa a più fasi per la laminazione a caldo. 1. Riscaldamento: posizionare la billetta della piastra in titanio in un ambiente a temperatura adeguata. La temperatura di riscaldamento adatta per le piastre in titanio è compresa tra 900 gradi e 1000 gradi. Durante il processo di riscaldamento, garantire un tempo sufficiente, con il riscaldamento generale e il tempo di mantenimento che raggiungono più di 4 - 4.5 ore per garantire un riscaldamento uniforme della billetta della piastra di titanio e prepararsi per la successiva laminazione. 2. Laminazione grezza: dopo il riscaldamento, la billetta di titanio viene prima sottoposta a decalcificazione con acqua ad alta-pressione per rimuovere le scaglie di ossido di ferro superficiale, quindi entra nella macchina di laminazione grezza per la sagomatura preliminare. La laminazione approssimativa di solito adotta metodi di laminazione reversibili, come macchine per la laminazione a due-rulli o quattro-rulli. Attraverso molteplici passaggi di laminazione, la billetta viene ridotta allo spessore intermedio. In questa fase, è possibile eseguire anche la laminazione per allargare o modellare, secondo necessità, per regolare la larghezza e la forma della billetta in modo che sia più vicina ai requisiti dimensionali del prodotto finale.. 3. Laminazione fine: dopo che la billetta intermedia è stata sottoposta al taglio della testa e della coda, entra in un'unità di laminazione fine a più-gabbie, come una macchina di laminazione a 7-quattro-rulli. Il processo di laminazione fine utilizza la laminazione ad alta-velocità e controlla con precisione la quantità di riduzione per ridurre il materiale allo spessore finale. Allo stesso tempo, la tecnologia di controllo a circuito chiuso- della forma della piastra viene utilizzata per garantire che la precisione dimensionale della piastra in titanio soddisfi i requisiti standard elevati e le rigorose specifiche di diversi scenari applicativi per le piastre in titanio. 4. Raffreddamento e avvolgimento: la bobina di titanio dopo la laminazione fine viene rapidamente raffreddata alla temperatura di avvolgimento attraverso un sistema di raffreddamento laminare. Questo processo di raffreddamento deve essere regolato dinamicamente in base ai diversi gradi di materiale di titanio e alla temperatura finale di laminazione per ottimizzare le prestazioni del materiale. Dopo il raffreddamento, la bobina di titanio viene avvolta in un rotolo dall'avvolgitrice. Il prodotto finale potrebbe anche necessitare di lavorazioni successive come l'impacchettamento, la marcatura, ecc., per lo stoccaggio, il trasporto e l'uso.
Vantaggi del processo di laminazione a caldo-in termini di risparmio energetico: durante il processo di laminazione a caldo, il titanio mostra eccellenti proprietà di lavorazione della plastica, con bassa resistenza alla deformazione e nessun evidente fenomeno di indurimento della lavorazione. Ciò si traduce in una riduzione dell'energia richiesta per la deformazione del metallo, ottenendo così un livello di consumo energetico inferiore. 2. Elevata efficienza produttiva: la laminazione a caldo utilizza tipicamente lingotti di grandi dimensioni e grandi rapporti di riduzione per la laminazione, con conseguente ritmo di produzione rapido e rendimento elevato, creando condizioni favorevoli per la produzione su larga-scala e soddisfacendo la domanda su larga-scala di piastre di titanio nel mercato. 3. Ottimizzazione delle proprietà della microstruttura: attraverso il processo di laminazione a caldo, la microstruttura grezza-fusa può essere trasformato nella microstruttura elaborata. Questa trasformazione della microstruttura migliora significativamente la plasticità del materiale, migliorando le prestazioni e le proprietà di lavorazione della piastra in titanio.. 4. Proprietà anisotrope: a causa delle caratteristiche del processo di laminazione, le proprietà del foglio laminato mostrano anisotropia. Da un lato, ci sono differenze significative nelle proprietà lungo le direzioni longitudinale, trasversale e alta del materiale; d'altro canto, ci sono strutture di deformazione e strutture di ricristallizzazione, con conseguenti evidenti differenze direzionali nelle prestazioni di formatura.
Il processo di laminazione a caldo delle piastre di titanio, come tecnologia principale per la lavorazione di materiali metallici di fascia alta-, presenta i suoi vantaggi principali nel raggiungimento del perfezionamento della struttura della lega di titanio e dell'ottimizzazione delle prestazioni attraverso un controllo preciso della temperatura (850 - 950 gradi) e passaggi multipli di laminazione. Attualmente, questa tecnologia ha superato i colli di bottiglia del settore, come la fluttuazione di ±5% nella forza di laminazione e ±0,1 mm nella tolleranza della forma della piastra. Tuttavia, in risposta all’urgente domanda nel campo aerospaziale di rapporti di resistenza e tenacità più elevati di leghe come TA15 e TC4, il processo di laminazione a caldo delle piastre di titanio necessita ancora di continua innovazione ed esplorazione di nuovi metodi di processo e mezzi tecnici per migliorare ulteriormente le prestazioni e la qualità delle piastre di titanio ed espandere i loro campi di applicazione.
