Карактеристике омекшавања на високим{0}}температурама и контрола ковања титанијумских легура

Омекшавање{0}}при високим температурама је основни физички закон ковања од легуре титанијума. Повећање температуре интензивира атомско топлотно кретање и смањује отпор дислокација, што доводи до значајног пада чврстоће материјала и отпорности на деформације. Ово је основа за пластично обликовањелегуре титанијума, али такође има тенденцију да изазове проблеме у процесу као што су грубост зрна, неуједначене перформансе и дефекти у формирању.

 

 

1. Физичко омекшавање

Повишена температура појачава атомску вибрацију решетке и слаби атомску везу, значајно смањујући отпор кретању дислокација. Легуре титанијума имају високу отпорност на деформацију на собној температури, задржавајући преко 65% своје чврстоће на 400 степени и брзо падају изнад 600 степени. У овој фази, напон протока се континуирано смањује са порастом температуре, у складу са уобичајеним законом метала.

 

2. Омекшавање фазне трансформације

+ две-фазни регион: Деформацијом доминирају -фазно клизање и -фазно координирана деформација, са омекшавањем праћеним динамичким опоравком где се дислокације преуређују, али не могу у потпуности да елиминишу очвршћавање.

 

једнофазни{0}}регион: Добра пластичност и ниска отпорност на деформације, али зрна су склона грубљању, што доводи до значајног пада чврстоће и жилавости отковака.

 

Регион скоро{0}}фазне{1}} трансформације: Оптимални ефекти омекшавања и пластичности, погодни за прецизно ковање, али са веома уским контролним прозором процеса.

 

3. Динамичко омекшавање

Динамички опоравак: Углавном се јавља при средње{0}}ниским температурама и високим стопама напрезања. Дислокације се преуређују путем клизања и пењања, са ограниченим ефектом омекшавања и заосталим радним отврдњавањем.

 

Динамичка рекристализација: Углавном се јавља при високим температурама и ниским стопама напрезања. Нова зрна настају и расту, потпуно елиминишући стврдњавање и рафинишући микроструктуру. На пример, када је Гр5 деформисан на 920–950 степени и 0,01с⁻¹, довољна је динамичка рекристализација и зрна се могу рафинисати до 5–10μм.

 

Суперпластично омекшавање: Под одређеним температурним опсегом и екстремно ниским стопама деформације, деформацијом доминира клизање по граници зрна, са издужењем које прелази 1000%, погодно за формирање сложених прецизних компоненти.

 

 

1. Комерцијално чисти титанијум

Карактеристике омекшавања: Стабилне перформансе испод 300 степени, брзо смањење чврстоће изнад 350 степени, а отпорност на деформације на 600 степени је само 1/5 оне на собној температури.

 

Процесне тачке: Температура ковања 800–900 степени, потребна је заштита од -оксидације при високим температурама; добра формабилност, погодна за отворено ковање и конвенционално затворено ковање.

 

2. + Тип

Карактеристике омекшавања: Најшире коришћена, висока чврстоћа на 400-500 степени, очигледно омекшавање изнад 600 степени, и температура фазне трансформације Т око 980-1020 степени.

 

Кључне разлике:

Ковање у + региону: Формира дуплекс микроструктуру са уравнотеженом чврстоћом-жилавости и оптималним перформансама замора.

Ковање у региону: Склоно грубљу зрна и значајно смањеном веку замора, користи се само за затворе великих{0}}величина.

 

3. Близу- тип високе-температуре

Карактеристике омекшавања: Садржи елементе као што су Сн, Зр, Си, са јаком отпорношћу на омекшавање на 600–650 степени и одличним својствима пузања.

Процесне тачке: Температура ковања 950–1000 степени, контролна пропорција фазе испод 30% да би се обезбедила висока{3}}температурна стабилност.

 

4. Тип

Карактеристике омекшавања: Висок садржај Мо и В, висока температура фазне трансформације, ниска отпорност на деформацију при високим{0}}температурама и добра очвршћавања.

 

Процесне тачке: Усвојите ковање региона, ниску стопу деформације да бисте промовисали динамичку рекристализацију и избегли неравномерно таложење фазе.

 

 

1. Температура ковања

Температурни опсег: Конвенционално ковање у + региону; прецизно/изотермно ковање у скоро-фазној-области трансформације; ковање само за велике празне зупчанике, након чега следи + регион завршно ковање.

 

Захтеви за контролу температуре: Грејање у вакуум/атмосферској пећи, контрола температуре ±5 степени, задржавање 1-2х; флуктуација температуре матрице и гредице у изотермном ковању ±5 степени, пад температуре код конвенционалног ковања не прелази 50 степени; коначна температура ковања већа или једнака 850 степени да би се спречило пуцање.

 

2. Стопа деформације

Ниска стопа: За изотермно/суперпластично ковање, уједначена микроструктура, погодна за прецизне делове у ваздухопловству.

Средња брзина: За конвенционално затворено ковање, балансирање ефикасности и квалитета.

Висока стопа: Само за једноставне делове, склоне прегревању, крупним зрнима и пуцању.

 

3. Степен и начин деформације

Количина деформације: Појединачни пролаз 40–60%, укупна деформација Већа или једнака 70% ради побољшања микроструктуре.

Начин деформације: Изотермно ковање са високом прецизношћу; вишесмерно ковање за побољшање изотропије; радијално ковање погодно за делове дуге осовине.

 

4. Заштита-од ​​високе температуре

Заштита од вакуума/аргона, садржај кисеоника<10ppm;

Користите заштитни премаз за смањење трења и отпорност на оксидацију;

Скратите{0}}време одржавања високе температуре и радите непрекидно.

 

5. Матрице и опрема

Матрице: калупи на бази молибдена/никла{0}} за изотермно ковање, претходно загрејани на преко 80% температуре гредице, поправљају се када хабање прелази 0,2 мм.

Опрема: Усвојите серво хидрауличну пресу са инфрацрвеним мерењем температуре у затвореној-петљи контроле температуре.

 

6. Дигитална симулација

Користите ДЕФОРМ, АБАКУС да симулирате променљиве поља и еволуцију микроструктуре, смањујући стопу отпада за 20% и побољшавајући униформност микроструктуре за 30%.

 

 

Руиханг је предузеће за технологију и иновације које интегрише истраживање и развој, производњу и продају у један интегрисани систем. Ако имате при руци потребе за куповином, слободно нас контактирајте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.