Zu den häufigsten Schmiedefehlern bei Titanlegierungen gehören derzeit hauptsächlich Überhitzung und Unebenheiten, Hohlräume, Risse usw. Diese Fehler sind im Allgemeinen bei der Mikrostrukturprüfung oder Ultraschallprüfung von Titanlegierungsprodukten leicht zu finden, hauptsächlich beim Schmiedeprozess von Titanlegierungsprodukten .Es entsteht durch unsachgemäße Steuerung der Parameter. Daher ist es notwendig, die geeignete Verformungsgeschwindigkeit (Schmiedeausrüstung), die Erwärmungsschmiedetemperatur, die Durchlaufverformung und die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Schmieden entsprechend den unterschiedlichen Eigenschaften der Titanlegierungsmaterialien während des Schmiedeprozesses auszuwählen.Titanlegierungen verfügen über hervorragende Gesamteigenschaften wie geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und nichtmagnetische Eigenschaften, was sie zu einem der vielversprechendsten metallischen Strukturmaterialien im modernen Luft- und Raumfahrtbereich macht.
1. Ungültige Mängel
Studien haben gezeigt, dass der plastische Verformungsprozess von Metallmaterialien mit Veränderungen in der Struktur der Struktur einhergeht, die hauptsächlich Kornwachstum, gleichachsige Korndehnung, Kornrotation und -gleiten, Versetzungsproliferation, dynamische Erholung und Rekristallisation sowie Hohlraumkeimbildung und -wachstum umfassen.Großes Warten.Der Korngrenzenschlupf ist der Hauptmechanismus der plastischen Verformung.Korngrenzenschlupf führt zu einer lokalen Spannungskonzentration und verhindert das weitere Auftreten von Korngrenzenschlupf.Wenn die Spannungskonzentration nicht durch eine Versetzungsbewegung beseitigt werden kann, entsteht ein Hohlraum, der dann wächst.Groß.Der Hohlraum entsteht bevorzugt an der dreieckigen Korngrenze.Mit zunehmender Verformung beginnt der Hohlraum zu wachsen, und zwar nicht in einem isometrischen Zustand, sondern in elliptischer Weise.Der Hohlraum diffundiert leicht bis zur Korngrenze, die von der parallelen Zugspannung gemeinsam genutzt wird, wodurch ein gerichteter Leerstellenstrom in Richtung der Zugspannung entsteht und sich kontinuierlich zur Mitte des Hohlraums hin sammelt, so dass der Hohlraum parallel zur Zugrichtung wachsen kann.In zahlreichen Dokumenten wurde erwähnt, dass die Legierung während des Schmiedeprozesses zu „Lochfraß“ und Hohlräumen neigt.Durch die Analyse des Entstehungsmechanismus von „Lochfraß“ und Hohlraumdefekten aus TA7-Titanlegierungen haben wir eine Reihe von Möglichkeiten zur Vermeidung von Hohlraumdefekten in Schmiedestücken aus TA7-Titanlegierungen zusammengefasst.Die wirksame Methode besteht darin, die Verformung pro Brandzeit ≤ 50 % und die Verformungsrate streng zu kontrollieren.Es ist am besten, hydraulisches oder hydraulisches Schmieden zu verwenden und Hammerschmieden zu vermeiden, das in der Produktion gute Ergebnisse erzielt hat.
2. Thermischer Schmiedeeffekt
Bei der Schmiedeverformung von Titanlegierungen ist der mittlere Teil unter normalen Umständen ein stark verformter Bereich, sodass die Mitte der Bereich mit dem höchsten Temperaturanstieg ist.Der Temperaturanstieg des Mittelteils ist die Hauptgrundlage für die Formulierung des Schmiedeprozesses.Bei Verwendung eines Schmiedehammers mit höherer Schmiedegeschwindigkeit zum Schmieden von Titanlegierungen muss der zentrale thermische Effekt während des Schmiedeprozesses berücksichtigt werden und der Knüppel kann nicht kontinuierlich gehämmert werden.Für das Schmieden von Titanlegierungen wird unter bestimmten Bedingungen die Verwendung einer Presse oder einer Schnellschmiedemaschine empfohlen.Diese Art von Schmiedeausrüstung hat eine niedrige Aufprallgeschwindigkeit und die momentane Dehnungsrate des Rohlings während des Schmiedeprozesses ist gering, die erzeugte Verformungswärme ist nicht sehr offensichtlich und es steht genügend Zeit für die Verformung zur Verfügung. Die thermische Diffusion verursacht keine momentane Temperatur des Herzens deutlich ansteigen.
3. Ungleichmäßige Organisation
Im Hinblick auf den Schmiedeprozess wird beim Schmieden des Barrens zunächst eine geeignete Hochtemperatur-Homogenisierungsbehandlung durchgeführt.Die mikroskopische intragranulare Dendritensegregation im Bereich der Säulenstruktur des Barrens wird durch Homogenisierungsglühen oder deformierte Rekristallisation verbessert und beseitigt;Zweitens wird in Legierungen während des Gesenkschmiedeprozesses des Knüppels und des fertigen Produkts eine geeignete Kühlmethode nach dem Schmieden angewendet, um das Auftreten grober α-Blöcke in der Mikrostruktur zu unterdrücken.Nachdem das oben erwähnte Schmieden der TC17-Titanlegierung ein Sub-β-Gesenkschmieden ist, führt die Verwendung von Luftkühlung zum Auftreten grober α-Blöcke.Nach dem Schmieden ist die Abkühlgeschwindigkeit langsam, der Grad der Unterkühlung gering und die Keimbildungsrate niedrig, sodass die α-Phase genügend Zeit hat, zu wachsen und ein grobes α-Stück zu bilden.
Nach dem Schmieden werden durch Wasserkühlung oder Ölkühlung alle oder ein Teil der deformierten Struktur der durch das Schmieden entstandenen Kristalldefekte (Versetzungen, Unterkristalle) und die erhöhte Versetzungsdichte auf Raumtemperatur fixiert und eine große Anzahl kristalliner Kerne für die Rekristallisation hinzugefügt anschließender Wärmebehandlungsprozess.Während der Wärmebehandlung ändert sich der Ausfällungsmechanismus der β-Phase vom induzierten Keimbildungsmechanismus unter Luftkühlungsbedingungen zur unabhängigen Keimbildungsmethode, was zu feinen, chaotischen und ineinander verschlungenen Streifen aus primärem α und sekundärem α führt.Diese Struktur kann die Vollständigkeit der Legierung erheblich verbessern.Leistung.
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