Visoko{0}}karakteristike omekšavanja i kontrola kovanja legura titana

Omekšavanje na visokoj-temperaturi temeljni je fizički zakon kovanja titanijske legure. Povećanje temperature pojačava toplinsko gibanje atoma i smanjuje otpornost na dislokaciju, što dovodi do značajnog pada čvrstoće materijala i otpornosti na deformaciju. Ovo je temelj za plastično oblikovanjelegure titana, ali također ima tendenciju uzrokovati probleme u procesu kao što su grublje zrna, neujednačena izvedba i greške u oblikovanju.

 

 

1. Fizičko omekšavanje

Povišena temperatura pojačava atomske vibracije rešetke i slabi atomske veze, znatno smanjujući otpor gibanju dislokacija. Legure titana imaju visoku otpornost na deformaciju na sobnoj temperaturi, zadržavajući više od 65% svoje čvrstoće na 400 stupnjeva, a brzo padaju iznad 600 stupnjeva. U ovoj fazi, stres tečenja kontinuirano opada s porastom temperature, u skladu s uobičajenim zakonom metala.

 

2. Omekšavanje fazne transformacije

+ dvo-fazno područje: Deformacijom dominira -fazno klizanje i -fazno koordinirana deformacija, s omekšavanjem praćenim dinamičkim oporavkom gdje se dislokacije preuređuju, ali ne mogu u potpunosti eliminirati otvrdnjavanje.

 

jedno-fazno područje: Dobra plastičnost i niska otpornost na deformacije, ali su zrna sklona grubljenju, što rezultira znatnim smanjenjem čvrstoće i žilavosti otkivaka.

 

Blizu-faze-regije transformacije: Optimalni učinci omekšavanja i plastičnosti, pogodni za precizno kovanje, ali s vrlo uskim kontrolnim prozorom procesa.

 

3. Dinamičko omekšavanje

Dinamički oporavak: Uglavnom se javlja pri srednje-niskim temperaturama i visokim brzinama deformacije. Dislokacije se preuređuju putem klizanja i penjanja, s ograničenim učinkom omekšavanja i otvrdnjavanjem zaostalim radom.

 

Dinamička rekristalizacija: Uglavnom se javlja pri visokim temperaturama i niskim brzinama deformacije. Nova zrna nukleiraju i rastu, potpuno eliminirajući stvrdnjavanje i pročišćavajući mikrostrukturu. Na primjer, kada se Gr5 deformira na 920–950 stupnjeva i 0,01 s⁻¹, dovoljna je dinamička rekristalizacija i zrna se mogu pročistiti na 5–10 μm.

 

Superplastično omekšavanje: Pod specifičnim temperaturnim rasponima i ekstremno niskim brzinama deformacije, deformacijom dominira klizanje granica zrna, s produljenjem koje prelazi 1000%, pogodno za oblikovanje složenih preciznih komponenti.

 

 

1. Komercijalno čisti titan

Karakteristike omekšavanja: Stabilne performanse ispod 300 stupnjeva, brzo smanjenje čvrstoće iznad 350 stupnjeva, a otpornost na deformaciju na 600 stupnjeva samo je 1/5 od one na sobnoj temperaturi.

 

Procesne točke: Temperatura kovanja 800–900 stupnjeva, potrebna je zaštita od visoko-temperaturne oksidacije; dobra sposobnost oblikovanja, pogodna za otvoreno kovanje i konvencionalno zatvoreno kovanje.

 

2. + Vrsta

Karakteristike omekšavanja: Najčešće korišten, visoka čvrstoća na 400–500 stupnjeva, očito omekšavanje iznad 600 stupnjeva i temperatura fazne transformacije T oko 980–1020 stupnjeva.

 

Ključne razlike:

Kovanje u području +: Formira dvoslojnu mikrostrukturu s uravnoteženom čvrstoćom-žilavošću i optimalnim performansama na zamor.

Kovanje u regiji: sklono grubljenju zrna i znatno smanjenom vijeku trajanja, koristi se samo za velike-proizvode.

 

3. Blizu- tipa visoke-temperature

Karakteristike omekšavanja: Sadrži elemente kao što su Sn, Zr, Si, s jakom otpornošću na omekšavanje na 600–650 stupnjeva i izvrsnim svojstvima puzanja.

Procesne točke: Temperatura kovanja 950–1000 stupnjeva, kontrolirajte udio faze ispod 30% kako biste osigurali visoku -temperaturnu stabilnost.

 

4. Tip

Karakteristike omekšavanja: Visoki sadržaj Mo i V, visoka temperatura fazne transformacije, otpornost na nisku-deformaciju pri visokim temperaturama i dobra kaljivost.

 

Procesne točke: Usvojite regionalno kovanje, nisku brzinu deformacije za promicanje dinamičke rekristalizacije i izbjegavajte neravnomjerno taloženje faza.

 

 

1. Temperatura kovanja

Raspon temperature: Konvencionalno kovanje u + području; precizno/izotermno kovanje u području transformacije blizu-faze-; kovanje samo za velike nazubljene dijelove, nakon čega slijedi završno kovanje u + regiji.

 

Zahtjevi za kontrolu temperature: Grijanje u vakuumskoj/atmosferskoj peći, kontrola temperature ±5 stupnjeva, držanje 1-2h; temperaturna fluktuacija kalupa i gredice u izotermnom kovanju ±5 stupnjeva, pad temperature u konvencionalnom kovanju ne prelazi 50 stupnjeva; konačna temperatura kovanja Veća ili jednaka 850 stupnjeva kako bi se spriječilo pucanje.

 

2. Stopa deformacije

Niska brzina: Za izotermno/superplastično kovanje, ujednačene mikrostrukture, pogodno za zrakoplovne precizne dijelove.

Srednja stopa: Za konvencionalno zatvoreno kovanje, balansiranje učinkovitosti i kvalitete.

Visoka stopa: Samo za jednostavne dijelove, sklone pregrijavanju, krupnim zrncima i pucanju.

 

3. Stupanj i način deformacije

Količina deformacije: jedan prolaz 40–60%, ukupna deformacija veća ili jednaka 70% za pročišćavanje mikrostrukture.

Način deformacije: Izotermno kovanje visoke preciznosti; više{0}}smjerno kovanje za poboljšanje izotropije; radijalno kovanje pogodno za duge dijelove osovine.

 

4. Zaštita od visoke-temperature

Zaštita od vakuuma/argona, sadržaj kisika<10ppm;

Koristite zaštitni premaz za smanjenje trenja i otpornost na oksidaciju;

Skratite vrijeme održavanja visoke{0}}temperature i radite neprekidno.

 

5. Matrice i oprema

Matrice: matrice na bazi molibdena/nikla-za izotermno kovanje, prethodno zagrijane na više od 80% temperature trupca, popravak matrice kada istrošenost premaši 0,2 mm.

Oprema: Usvojite servo hidrauličku prešu s infracrvenim mjerenjem temperature zatvorene{0}}kontrole temperature.

 

6. Digitalna simulacija

Koristite DEFORM, ABAQUS za simulaciju varijabli polja i evoluciju mikrostrukture, smanjujući stopu otpada za 20% i poboljšavajući jednolikost mikrostrukture za 30%.

 

 

Ruihang je tehnološko i inovacijsko poduzeće koje integrira istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju u jedan integrirani sustav. Ako imate potrebe za kupnjom, slobodno nas kontaktirajte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.