Процесс ковки из титанового сплава: от сырья до идеального преобразования двухфазных сплавов

Титановый сплав, Известный своим легким весом, высокой прочностью и отличной коррозионной стойкостью, широко используется в таких областях, как аэрокосмическая, медицинская и химическая промышленность. Процесс ковки является ключевым шагом в обработке титановых сплавов, и его качество напрямую влияет на производительность конечного продукта. В этой статье будет представлено подробное обсуждение семи ключевых элементов процесса ковки из титанового сплава: подготовка заготовки, нагрев, смазка, ковка, очистка, конструкция матрицы и ковка двухфазных титановых сплавов.

1. Подготовка заготовок

Заготовки из титанового сплава должны быть тщательно подготовлены перед ковкой. Поверхность заготовок должна подвергаться грубой обработке или шлифованию, чтобы обеспечить плоскую поверхность без явных дефектов и примесей. Бары, как правило, обрабатываются путем поворота или бесцентровой шлифовки. При резке заготовок рекомендуется ленточная пила, чтобы избежать зоны термического воздействия и окисления, которые могут возникнуть при газовой резке.

2. Отопление

Во время процесса топления, дно печи необходимо сперва освободить шлака и масштаба для обеспечения чистой окружающей среды печи. Титановые сплавы следует нагревать в окислительной атмосфере, чтобы замедлить насыщение водородом и уменьшить окисление и газовое загрязнение. В то же время необходимо строго контролировать температуру и время нагрева, чтобы свести к минимуму рост зерна. Цифру также следует предварительно нагреть до 250-350 ° C и выдерживать при этой температуре более 12 часов, чтобы уменьшить разницу температур между головкой и титановым сплавом.

3. Смазка

Титановые сплавы имеют плохую текучесть во время ковки, поэтому матрица должна быть смазана перед ковкой. Смазка может улучшить текучесть титанового сплава и предотвратить прилипание кованой детали к матрице. Обычные смазочные материалы включают смеси коллоидного графита и воды или графита, смешанного с растворами на масляной или водной основе.

4. Ковка

Количество деформации в штамповке из титанового сплава обычно контролируется между 40% и 80%. После окончательного нагрева весь металл должен иметь равномерную деформацию, а распределение температуры во время процесса деформации должно быть равномерным, чтобы предотвратить растрескивание, вызванное деформацией при чрезмерно низких температурах. Для двухфазных титановых сплавов достаточная деформация особенно важна, потому что рафинирование зерна не может быть достигнуто с помощью методов термообработки, а только путем деформации.

5. Очистка

На поверхности титановых сплавов после ковки образуется хрупкий оксидный слой, что может привести к растрескиванию лежащего в основе металла при последующей ковке. Поэтому после каждого цикла ковки слой оксида следует удалять такими методами, как пескоструйная обработка.

6. Дизайн штампа

Конструкция ковочных штампов из титанового сплава отличается от конструкции стальных ковочных штампов. Скорость усадки ковочных штампов из титанового сплава относительно мала, как правило, в соотношении 1: 1,87 по сравнению со стальными ковочными штампы. При использовании полостей штампа одинаковой глубины и сложности ковочные штампы из титанового сплава на 50% толще стальных ковочных штампов. Дополнительно, радиус филе плашки должен быть больше, и поверхность полости плашки должна иметь более высокое требование к гладкости.

7. Ковка двухфазных титановых сплавов.

При ковке двухфазных титановых сплавов в полнофазной области могут быть улучшены характеристики ковки титанового сплава при высоких температурах или ударная вязкость кованых деталей. Для того чтобы достигнуть выкованных частей с высоким всесторонним представлением, микроструктура сплава после ковать должна быть проконтролирована внутри некоторый ряд. Содержание екиаксед участков должно быть проконтролировано между 15% и 30%; слишком много может уменьшить твердость зазубрины, пока слишком мало может уменьшить удлиненность. Если содержание фаз в кованой детали слишком велико, ее свойства могут быть восстановлены путем термической обработки.

Таким образом, процесс ковки из титанового сплава представляет собой сложную и точную процедуру, включающую несколько важных элементов. Тщательно контролируя каждый этап, можно оптимизировать качество и производительность поковок из титанового сплава.