A titánötvözetek magas-hőmérsékletű lágyítási jellemzői és a kovácsolás szabályozása

A magas-hőmérsékletű lágyítás a titánötvözet kovácsolásának alapvető fizikai törvénye. A hőmérséklet emelkedése felerősíti az atomi hőmozgást és csökkenti a diszlokációs ellenállást, ami az anyag szilárdságának és deformációs ellenállásának jelentős csökkenéséhez vezet. Ez az alapja a képlékeny alakításnaktitánötvözetek, de hajlamos olyan folyamatproblémákat is okozni, mint például a szemcsék durvulása, egyenetlen teljesítmény és formázási hibák.

 

 

1. Fizikai lágyítás

A megemelt hőmérséklet fokozza a rács atomi rezgését és gyengíti az atomi kötést, jelentősen csökkentve a diszlokációs mozgással szembeni ellenállást. A titánötvözetek nagy deformációs ellenállással rendelkeznek szobahőmérsékleten, szilárdságuk több mint 65%-át megtartják 400 fokon, és gyorsan leesnek 600 fok fölé. Ebben a szakaszban az áramlási feszültség a hőmérséklet emelkedésével folyamatosan csökken, a fémek általános törvényének megfelelően.

 

2. Fázistranszformációs lágyítás

+ két-fázisú régió: A deformációt a -fáziscsúszás és a -fáziskoordinált deformáció uralja, a lágyulással együtt dinamikus helyreállítás, ahol a diszlokációk átrendeződnek, de nem tudják teljesen kiküszöbölni a keményedést.

 

egy-fázisú régió: Jó plaszticitás és alacsony deformációállóság, de a szemcsék hajlamosak az eldurvulásra, ami a kovácsolt anyagok szilárdságának és szívósságának jelentős csökkenését eredményezi.

 

Közeli-fázis-transzformációs régió: Optimális lágyító és plaszticitás hatások, precíziós kovácsolásra alkalmas, de nagyon szűk folyamatvezérlő ablakkal.

 

3. Dinamikus lágyítás

Dinamikus helyreállítás: Leggyakrabban közepesen{0}}alacsony hőmérsékleten és nagy igénybevételi sebességen fordul elő. A diszlokációk csúszás és mászás útján rendeződnek át, korlátozott lágyító hatással és maradék munkakeményítéssel.

 

Dinamikus átkristályosítás: Leggyakrabban magas hőmérsékleten és alacsony nyúlási sebességnél fordul elő. Az új szemcsék magot képeznek és nőnek, teljesen kiküszöbölve a keményedést és a mikrostruktúra finomítását. Például, ha a Gr5 920-950 fokban és 0,01s⁻¹ deformálódik, akkor elegendő a dinamikus átkristályosítás, és a szemcséket 5-10 μm-re lehet finomítani.

 

Szuperplasztikus lágyítás: Meghatározott hőmérsékleti tartományok és rendkívül alacsony nyúlási sebesség mellett a deformációt a szemcsehatár-csúszás uralja, 1000%-ot meghaladó nyúlással, alkalmas összetett precíziós alkatrészek kialakítására.

 

 

1. Kereskedelmileg tiszta titán

Lágyító tulajdonságok: Stabil teljesítmény 300 fok alatt, gyors szilárdságcsökkenés 350 fok felett, és 600 fokos deformációs ellenállás csak 1/5-e a szobahőmérsékleten.

 

Feldolgozási pontok: Kovácsolási hőmérséklet 800–900 fok, magas hőmérsékletű oxidáció elleni védelem szükséges; jó alakíthatóság, alkalmas nyitott és hagyományos zárt sajtolószerszámos kovácsolásra.

 

2. + Típus

Lágyító tulajdonságok: A legszélesebb körben használt, nagy szilárdságú 400-500 fokon, nyilvánvaló lágyulás 600 fok felett, és a T fázistranszformációs hőmérséklet körülbelül 980-1020 fok.

 

Főbb különbségek:

Kovácsolás + régióban: Duplex mikroszerkezetet alkot kiegyensúlyozott szilárdsággal{1}} és optimális kifáradási teljesítménnyel.

Kovácsolás a régióban: Hajlamos a szemcsék eldurvulására és nagymértékben csökkenti a kifáradási élettartamot, csak nagy{0}}méretű nyersdarabokhoz használják.

 

3. Közel- típus: Magas-hőmérséklet

Lágyító tulajdonságok: Olyan elemeket tartalmaz, mint az Sn, Zr, Si, erős lágyulási ellenállással 600-650 fokon és kiváló kúszási tulajdonságokkal.

Feldolgozási pontok: Kovácsolási hőmérséklet 950–1000 fok, a szabályozási fázis aránya 30% alatti a magas hőmérsékleti stabilitás érdekében.

 

4. Írja be

Lágyító tulajdonságok: Magas Mo- és V-tartalom, magas fázistranszformációs hőmérséklet, alacsony, magas hőmérsékletű -deformációs ellenállás és jó edzhetőség.

 

Feldolgozási pontok: A dinamikus átkristályosodás elősegítése és az egyenetlen fáziskiválás elkerülése érdekében alkalmazzon régiókovácsolást, alacsony nyúlási sebességet.

 

 

1. Kovácsolási hőmérséklet

Hőmérséklet tartomány: Hagyományos kovácsolás + régióban; precíziós/izoterm kovácsolás közeli-fázis-transzformációs régióban; kovácsolás csak nagyméretű üres fogaskerekedéshez, majd a + régió befejező kovácsolása.

 

Hőmérsékletszabályozási követelmények: Fűtés vákuum/atmoszférikus kemencében, hőmérséklet szabályozás ±5 fok, tartás 1-2 óráig; a szerszám és a tuskó hőmérséklet-ingadozása izoterm kovácsolásnál ±5 fok, a hőmérsékletesés hagyományos kovácsolásnál nem haladja meg az 50 fokot; végső kovácsolási hőmérséklet 850 fok vagy annál nagyobb a repedés elkerülése érdekében.

 

2. Deformáció sebessége

Alacsony sebesség: Izoterm/szuperplasztikus kovácsoláshoz, egységes mikroszerkezet, alkalmas repülési precíziós alkatrészekhez.

Közepes sebesség: Hagyományos zárt kovácsoláshoz, a hatékonyság és a minőség kiegyensúlyozásához.

Magas arány: Csak egyszerű alkatrészekhez, amelyek hajlamosak túlmelegedésre, durva szemcsékre és repedésekre.

 

3. A deformáció mértéke és módja

Deformáció mértéke: Egyszeri áthaladás 40-60%, teljes deformáció 70% vagy nagyobb a mikrostruktúra finomítása érdekében.

Deformációs mód: izoterm kovácsolás nagy pontossággal; többirányú kovácsolás az izotrópia javítására; radiális kovácsolás alkalmas hosszú tengelyű alkatrészekhez.

 

4. Magas-hőmérséklet elleni védelem

Vákuum/argon védelem, oxigéntartalom<10ppm;

Használjon védőbevonatot a súrlódás csökkentésére és az oxidációval szembeni ellenállásra;

Csökkentse a magas{0}}hőmérséklet tartási idejét, és működtesse folyamatosan.

 

5. Matricák és berendezések

Szerszámok: Molibdén/nikkel{0}}alapú sajtolószerszámok izoterm kovácsoláshoz, a tuskó hőmérsékletének több mint 80%-ára előmelegítve, szerszámjavítás, ha a kopás meghaladja a 0,2 mm-t.

Felszereltség: Infravörös hőmérsékletméréssel ellátott szervo-hidraulikus prés használata zárt-hurkú hőmérséklet-szabályozással.

 

6. Digitális szimuláció

Használja a DEFORM-ot, ABAQUS-t a terepi változók és a mikrostruktúra evolúciójának szimulálására, 20%-kal csökkentve a selejt arányát és 30%-kal javítva a mikrostruktúra egységességét.

 

 

A Ruihang egy technológiai és innovációs vállalkozás, amely a K+F-et, a termelést és az értékesítést egyetlen integrált rendszerbe integrálja. Ha beszerzési igényei vannak, forduljon hozzánk bizalommal:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.