GR5 チタン板の圧延技術とプロセス

最も広く使用されているチタン合金の 1 つとして、GR5チタンプレートの圧延技術とプロセスは、製品の品質と塗布効率を直接決定します。

 

 

「Gr」とは「グレード」の略称で、国際規格におけるチタンおよびチタン合金のグレードを表します。 Gr5 チタン合金は、チタン (Ti)、6% のアルミニウム (Al)、および 4% のバナジウム (V) を含み、Ti-6Al-4V チタン合金として知られています。

 

Gr5チタンプレートの主な利点は、純チタンや他のチタン合金グレードと比較して、「強度と靭性の完璧なバランス」です。チタン合金は優れた耐食性と構造上の軽量性を備えており、航空宇宙分野の機体構造やエンジン部品、医療機器の人工関節や整形外科用インプラントの製造に適した材料となっています。

 

 

 

チタンおよびチタン合金

 

 

 

チタン板の製造工程

 

 

1.原材料の選択

まず、組成基準を満たす Ti-6Al-4V インゴットを選択する必要があります。インゴットは、鍛造工程により気孔や偏析などの内部欠陥を除去し、結晶粒を微細化し、均一な厚さの板に鍛造されます。板の表面にある酸化スケール、クラック、油汚れなどを機械研磨や化学酸洗により除去する表面処理が行われます。

 

2.特定の温度で加熱する

Gr5 チタン合金の熱間加工温度範囲は狭いです。プレートは通常、- 相領域 (約 995 度 -1050 度) または + 二相領域 (約 800 度 -950 度) まで加熱されます。特定の温度は、圧延パス、板厚、および性能要件に応じて調整されます。

 

3.熱間圧延と冷間圧延

熱間圧延は、プレートの厚さを減らし、結晶粒構造を微細化します。熱間圧延では、圧延速度、圧下量、圧延温度を制御する必要がある。プレートの寸法精度、表面品質、強度性能をさらに向上させるために、冷間圧延が使用されます。冷間圧延中に加工硬化が発生するため、内部応力を除去して塑性を回復するために、必要に応じて中間焼鈍を行う必要があります。冷間圧延の圧下量、圧延速度、ロールギャップ精度は、板厚偏差が±0.05mm以内に収まり、平坦度がハイエンド用途の要件を満たすように正確に制御する必要があります。-

 

Gr5チタン板の熱間圧延

 

4.熱処理

焼鈍や溶体化時効などの各種熱処理プロセスを採用可能です。例えば、航空宇宙構造部品に使用されるGr5チタン板は、通常「-相領域焼入れ＋時効処理」を採用し、析出相を微細化することで材料強度を向上させています。医療機器に使用されるプレートは、一定の強度を確保しつつ靭性や耐食性を高めるために「再結晶焼鈍」という処理が施されることがほとんどです。

 

5.仕上げ工程

仕上げ工程には、レベリング、せん断、表面研磨が含まれます。レベリングによりプレートの反り変形を解消し、精密なせん断加工により寸法要求を満たす完成品を得るとともに、表面研磨によりプレートの表面仕上げをさらに向上させます。検査プロセスとは、化学組成分析、機械的試験、金属組織学的検出、寸法精度測定、および表面検出を指します。すべてのインジケーターは、ASTM B265、ASTM F136、ASTM F67 などの関連規格に準拠する必要があります。不適格な製品は再加工するか廃棄する必要があります。

 

ASTM B265 Gr5 チタンプレート在庫あり

 

 

1. I賢いT温度 C制御する

異なる温度範囲におけるGr5チタン合金の微細構造変態則は複雑です。圧延中、赤外線温度計を使用してプレートの表面温度をリアルタイムで監視します。-加熱炉のインテリジェント温度制御システムと組み合わせることで、各圧延パスの温度変動を±5度以内に制御し、温度変動による粒度のばらつきを回避します。

 

2. インテリジェントなアルゴリズムとオンライン平坦度検出

現在、圧延機に圧力センサー、変位センサー、レーザー厚さ計を設置することで、圧延中の圧力、ロール ギャップ、板厚などのデータをリアルタイムで収集する閉ループ制御システムが構築されています。{0}{1}{1}インテリジェントなアルゴリズムにより、ロールギャップサイズと圧延速度が自動的に調整され、プレートの厚さ公差を0.03mm以内で安定して制御できます。オンライン平坦度検出装置を使用してプレートの反り欠陥をタイムリーに検出し、レベリングプロセスにフィードバックして、完成したプレートの平坦度誤差が0.2mm/mを超えないことを保証します。

 

3.「完全なプロセス保護 + 洗練された表面処理」テクノロジー。

加熱・熱間圧延中は完全密閉の不活性ガス保護装置を採用し、板の酸化を防止します。冷間圧延では、ロールと板表面との摩擦や傷を軽減するために、特殊な圧延油を使用して潤滑と冷却を行います。

 

 

複合圧延技術は、Gr5 チタン板をステンレス鋼やアルミニウム合金などの材料と同期して圧延して、異なる材料の利点を備えた複合板を作成し、海洋工学、化学機器、その他の分野での応用シナリオを拡大します。「デジタル ツイン テクノロジー」と「人工知能の最適化」により、圧延プロセスの完全なプロセス インテリジェンスが実現されます。- 「省エネ圧延技術」と「環境に優しい処理プロセス」は、従来の高-エネルギー消費-と高汚染-プロセスを徐々に置き換えていくでしょう。 「精密性能調整技術」で、さまざまな分野の個別ニーズにお応えします。

 

チタン丸棒の製造を専門とする瑞航では、下記までお問い合わせをお待ちしております。Sam.Rui@bjrh-titanium.com