Эффективные методы устранения структуры Widmanstätten во время ковки из титанового сплава

Формирование структуры Widmanstätten во время ковки из титанового сплава является критической проблемой, которая должна быть решена, поскольку она может снизить пластичность и прочность материала. Для эффективного устранения этой структуры могут быть приняты следующие меры:

1 、 Контроль температуры ковкиТитановые изделия на заказИмеют узкий диапазон температур ковки, и ковка должна проводиться в области фазы α β, чтобы обеспечить хорошую пластичность, не вызывая значительного роста зерна. Например, температура β-превращения (Tβ) для титанового сплава TA1/TA2 составляет от 885 ° C до 900 ° C, поэтому диапазон температур ковки должен быть установлен между 800 ° C и 900 ° C.

2 、 Оптимизация процесса ковки Принятие соответствующих процессов ковки, таких как методы рисования и расстраивания, может помочь предотвратить образование структуры Widmanstätten. Например, сплющиваниеТитановая заготовкаСледовать расстраивать увеличивает площадь поперечного сечения, которая подготавливает для последующего расширять. Это обеспечивает регулярный поток металла, упрощая контроль размера и уменьшая возникновение структуры Widmanstätten.

3 、 Термическая обработка Двухступенчатый метод, включающий термообработку в области β-фазы и горячее сжатие в области α-фазы, может улучшить структуру зерна и устранить структуру Widmanstätten. Этот процесс использует обильные дефекты в структуре Widmanstätten, используя геометрическую динамическую рекристаллизацию для уточнения зерен и скольжения границ зерен для достижения жесткого вращения зерен, эффективно ослабляя дефекты «микротекстурных полос», присутствующие в исходной структуре.

4 、 Контроль скорости охлаждения имеет важное значение, чтобы избежать образования структуры Widmanstätten. Во время процесса ковки скорость охлаждения кованой детали должна контролироваться, чтобы предотвратить быстрое охлаждение, которое может привести к структурному преобразованию.

5 、 Термообработка после ковки Для уже сформированной структуры Widmanstätten для ее устранения могут использоваться последующие процессы термообработки, такие как нормализация, отжиг или двойная нормализация.

6 、 Сверхпластическое формование В некоторых случаях может применяться технология сверхпластического формования, где деформация выполняется при более низких температурах и более высоких скоростях деформации для уточнения структуры зерна и устранения структуры Widmanstätten.

7 、 Точный контроль химического состава Оптимизация химического состава титановых сплавов с помощью точного контроля может улучшить их микроструктуру и уменьшить образование структуры Widmanstätten.

8 、 Использование передовых производственных процессов Можно использовать передовые процессы, такие как селективное лазерное плавлениеДля изготовления деталей со специфическими решетчатыми структурами. Напряжение, генерируемое в процессе охлаждения, может быть уменьшено путем последующей термообработки.

Комплексное применение этих мер позволяет эффективно предотвращать и устранять структуру Widmanstätten во время ковки из титанового сплава, тем самым улучшая качество и производительность кованых компонентов.