O material da folha de titânio GR5 é produzido através de um processo de laminação a frio altamente limpo. As principais etapas são as seguintes:
1: Laminação a frio - múltiplas passagens de laminação, deformação total> 80% - alcançam controle preciso da espessura e refinam o tamanho do grão.
2: Recozimento intermediário - 650–750 graus, sob proteção a vácuo ou argônio, com tempo de retenção de 1–2 horas - elimina o endurecimento por trabalho e restaura a plasticidade.
3: Recozimento final - 700–780 graus, resfriamento lento - obtém estrutura equiaxial + uniforme e otimiza propriedades mecânicas abrangentes.
4: Tratamento de superfície - lavagem ácida (mistura HF + HNO₃) - remover incrustações de óxido e obter uma superfície brilhante e limpa.
Todo o processo é realizado em uma oficina limpa para evitar a contaminação por hidrogênio e oxigênio, garantindo um desempenho estável do material.
Domínios de aplicação e casos técnicos do núcleo de folha de titânio GR5
1: Aeroespacial:
Utilizado como camada de proteção térmica e diafragma do sensor, substitui o aço inoxidável e reduz o peso em mais de 40%;
Isso foi verificado no 787 Dreamliner para suportar estruturas em áreas-de alta temperatura.
2: Eletrólise Química:
Como substrato de ânodo eletrolítico, a folha GR5 perfurada a laser é usada na eletrólise de água por membrana de troca de prótons (PEMWE), melhorando a eficiência da transmissão de gás;
Substituindo os eletrodos de grafite, ele prolonga a vida útil em 5 a 10 vezes e não polui carbono.
3: Implantes Médicos:
Como substrato de fresagem CAD/CAM para odontologia (disco de 98 mm × 14 mm), atende aos requisitos de biocompatibilidade ASTM F136;
Usado para micro eletrodos nervosos e micro andaimes ósseos, alcançando estabilidade corporal-de longo prazo.
Controle de qualidade e testes não{0}}destrutivos:
Teste ultrassônico (UT): De acordo com ASTM E317, usando sondas de 5–10 MHz, o padrão de aceitação não é maior ou igual a 0,1 mm de defeito equivalente;
Teste de correntes parasitas (EC): De acordo com ASTM E213, detectando trincas e inclusões superficiais, faixa de frequência de 100–500 kHz.
Controle de Processo:
A análise espectral de composição química (ICP-AES) é realizada para cada lote;
Avaliação da estrutura metalográfica: garantindo uma proporção igual de + e nenhuma estrutura perlita.
Especificações de embalagem e logística de exportação
Embalagem interna:
Saco de folha de alumínio a vácuo (estrutura de três{0}}camadas: PE/Al/PE), contendo dessecante, oxigênio
Comparação com folha de titânio puro (Grau 1/2)
Resistência à tração (MPa) 895–1000 Menor ou igual a 240 345–450
Resistência ao escoamento (MPa) 825–900 Menor ou igual a 170 275–345
Alongamento (%) 10–15 Maior ou igual a 24 Maior ou igual a 18
Densidade (g/cm³) 4.43 4.51 4.51
Resistência ao calor Pode ser usado por um longo período de tempo até 300 graus Menor ou igual a 200 graus Menor ou igual a 200 graus
Custo (aproximadamente USD/kg) 45–65 30–40 35–45
Conclusão:O GR5 supera o titânio puro em termos de resistência e resistência ao calor, com um aumento de custo de aproximadamente 30 a 50%, mas tem um custo unitário de desempenho mais baixo e é adequado para ambientes de alto-estresse e alta-temperatura.
Novos casos de aplicação e evidências de engenharia do material de folha de titânio GR5
Eletrolisador de hidrogênio:
Nossa empresa aplicou com sucesso material de liga de titânio GR5 ao componente principal do equipamento de produção de hidrogênio eletrolítico de água PEM "HydroFlow", alcançando a primeira-entrega de engenharia em grande escala na China. Este caso envolve claramente placas de titânio como placas bipolares e material de base da camada de difusão de gás, usadas para suportar a alta oxidação e o ambiente ácido forte (pH <2, potencial> 1,8V) no lado do ânodo do eletrolisador PEM.
Uma empresa chinesa com capacidade-de produção de processos completos, desde titânio esponja até material de folha de precisão, este caso pode ser razoavelmente inferido como a aplicação de engenharia do material de folha de titânio GR5 na camada de difusão de gás (GDL) do eletrolisador.
Valor técnico:
Substituindo a tradicional malha de grafite ou titânio revestido, alcançando zero poluição de carbono e uma extensão de vida útil de 5 a 10 vezes;
Apoiar projetos de hidrogênio verde em grande-escala de 10.000 Nm³/h;
Redução de custos em mais de 30% em relação aos materiais importados, promovendo o custo dos eletrolisadores PEM para<100 million US dollars/MW.
Aeroespacial: Aplicações potenciais para fixadores e componentes estruturais
A liga Ti-3Al-2,5V (GR5) foi sistematicamente avaliada pelo Alcoa Fastening System (AFS) dos EUA no campo de fixadores aeroespaciais, usada para fabricar braçadeiras, porcas e outros componentes microestruturais de alta resistência. Sua conformabilidade a frio é superior ao Ti-6Al-4V e é estável para serviços de longo prazo abaixo de 300 graus.
Registros de aplicação;
Atualmente, é utilizado principalmente na forma de hastes e placas para trens de pouso e suportes de motores, enquanto a forma de folha ainda está em fase de pesquisa e verificação.
Evidência do processo: Visualização do processo de fabricação do nosso produto
A tecnologia de processamento de material de titânio alcançada no campo da energia do hidrogênio é altamente dependente de processos precisos de laminação a frio e recozimento a vácuo, que são completamente consistentes com o processo de produção do material de folha de titânio GR5.
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