Ennen taontaprosessin ymmärtämistä on ensin ymmärrettävä titaaniseosten ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka määräävät niiden takomisen vaikeuden ja spesifisyyden.
1.Suuri ominaislujuus (lujuus/tiheyssuhde): Titaaniseosten lujuus on lähellä tiettyjen terästen lujuutta, mutta niiden tiheys on vain 60 % teräksen tiheydestä, mikä on niiden tärkein etu.
2. Hyvä suorituskyky korkeassa-lämpötiloissa: Se voi silti säilyttää korkean lujuuden 400-550 asteessa, kun taas alumiiniseoksen lujuus laskee jyrkästi yli 200 astetta.
3. Vahva korroosionkestävyys: Pinta on altis muodostamaan tiheän ja vakaan oksidikalvon, jolla on erinomainen korroosionkestävyys ilmakehää, merivettä ja erilaisia kemiallisia väliaineita vastaan.
4. Korkea kemiallinen aktiivisuus: Tämä on takomisen ydinhaaste. Titaani reagoi korkeissa lämpötiloissa (etenkin yli 800 astetta) ilman hapen, typen ja vedyn kanssa.
Hapen absorptio: Kovan ja hauraan oksidikuoren ( Case) muodostuminen pinnalle voi vähentää osien väsymislujuutta ja sitkeyttä.
Vedyn absorptio: voi aiheuttaa vetyhaurastumista, mikä johtaa materiaalin plastisuuden heikkenemiseen.
5. Huono lämmönjohtavuus: Titaanin lämmönjohtavuus on noin 1/5 teräksen ja 1/15 alumiinin lämmönjohtavuudesta. Tämä johtaa suureen lämpötilaeroon aihion sisä- ja ulkopuolen välillä taontakuumennuksen aikana, mikä aiheuttaa helposti lämpöjännitystä; Takomisen muodonmuutoksen aikana lämpö ei helposti haihdu, mikä johtaa paikalliseen ylikuumenemiseen, joka voi keskittyä muodonmuutosalueelle ja ylittää sallitun taontalämpötilan.
6. Korkea muodonmuutoskestävyys ja kapea plastisuusalue: Titaaniseoksilla on korkea lujuus huoneenlämpötilassa ja niitä on vaikea muotoilla. Sen taonta on suoritettava tietyllä lämpötila-alueella. Jos lämpötila on liian korkea, se aiheuttaa karkeita rakeita (haurautta) tai ylipalamista. Jos lämpötila on liian alhainen, se lisää jyrkkää muodonmuutoskestävyyttä ja saattaa halkeilla.
Titaaniseosten taonta noudattaa yleensä seuraavia avainvaiheita:
1. Materiaalin leikkaus
Yleensä katkaisussa käytetään vannesahaa tai sorvia, jotta varmistetaan, että päätypinta on tasainen, ilman jäysteitä ja halkeamia, jotta estetään halkeamien leviäminen kuumentamisen ja takomisen aikana.
2. Lämmitys
Tämä on tärkein valmisteluprosessi.
Lämmityslämpötila: määritetty tiukasti seoslaadun mukaan. Yleensä se taotaan 20-50 astetta C vaiheenmuutospisteen (T ) alapuolella (+ vyöhykkeellä) tai T yläpuolella (vyöhykkeellä). Yleisesti käytettyjen metalliseosten, kuten TC4 (Ti-6Al-4V), taontalämpötila-alue on noin 900-950 astetta.
3.Lämmityslaitteet: Sähköuuneja tai kaasusuojattuja uuneja on käytettävä. Suosittele kontrolloidun ilmakehän uuneja tai tyhjiöuuneja kaasun saastumisen minimoimiseksi. Jos käytetään tavallista vastusuunia, tulee uunin sisällä ylläpitää lievästi hapettavaa ilmakehää pelkistävän ilmakehän muodostumisen välttämiseksi (hydrauksen estämiseksi).
4. Lämmitysaika: määräytyy aihion koon mukaan, mikä varmistaa tasaisen lämpötilan aihion sisällä ja ulkopuolella. Huonosta lämmönjohtavuudesta johtuen kuumennusaika on yleensä pidempi kuin teräksellä.
