На заводе в соответствии с пробным производством поковок маяка TC4, тестовые образцы нескольких показателей производительности поковки не удались, в том числе показатель «разрыв под напряжением» составляет менее 5 часов, для этой проблемы сначала следует проанализировать металлургическую организацию и морфологию TC4, а затем из процесса ковки найти причину.
1. Металлографическая организация и морфологические характеристики TC4.
Титановый сплав TC4 представляет собой титановый сплав типа +, состоящий из Ti-6AL-4V, отожженной организации для + фазы, содержащий 6? -стабилизирующего элемента алюминия, упрочнения -фазы при затвердевании для повышения прочности ванадия - способность стабилизации -фазы невелика, поэтому количество -фазы в отожженной организации невелико, что составляет около 7-10?
Сплав TC4 при различных условиях термообработки и термической обработки, пропорция основной фазы, природа и морфология сильно различаются. температура трансформации сплава TC4 около 1000 градусов, если TC4 нагрета до 950 градусов, воздушное охлаждение после первичной организации + трансформация организации; например, нагретый до 1100 градусов, охлажденный воздухом, это грубая полностью преобразованная фазовая организация, известная как организация Вейсса. Если нагрев и деформация одновременно, эффект более очевиден, сплав TC4 нагревается до температуры перехода выше, но деформация невелика, то есть образование организации Вэй. Его организационные характеристики: пластичность, меньшая ударная вязкость, но лучшее сопротивление ползучести. Если температура начала деформации при переходе выше, но степень деформации достаточно велика, то для организации характерны: - фазовые очертания границ зерен частично раздавлены, полосаты - фазовые частично искажены, так называемые сетчатые корзины. -подобная организация. Характеризуется пластичностью, ударная вязкость лучше, чем у организации Вэй, аналогична равноосной мелкокристаллической организации, устойчивость к высоким температурам и характеристики ползучести лучше. Если температура нагрева ниже температуры -перехода и степень деформации достаточна, то получается равноосная организация. Он характеризуется лучшими эксплуатационными характеристиками, особенно высокой пластичностью и ударной вязкостью. Если область +-фазы в высокотемпературной части деформации и высокотемпературного отжига находится в гибридной организации, ее комплексная производительность хорошая.
Из приведенного выше анализа металлографической организации можно судить, что снижение производительности ТС4 может быть вызвано двумя звеньями процесса ковки.
① температура нагрева слишком высока, достигает или превышает температуру перехода; ② степень деформации поковки недостаточно велика.
② Степень деформации поковки недостаточно велика.
2.Анализ процесса ковки TC4
Температура ковки + размер зерна титанового сплава и производительность при комнатной температуре происходит с увеличением температуры (фазовый переход выше) размера зерна, а удлинение и усадка сечения становятся меньшими, пластичность снижается; Чтобы гарантировать, что поковки TC4 имеют хорошие общие характеристики, их следует ковать при температуре ниже температуры перехода. Сопротивление деформации титанового сплава выше, но плохая теплопроводность; ковка в потоке сплава и тяжелая ковка, результирующая деформация может привести к тому, что температура отдельных частей ковки превысит температуру -перехода, а также деформация степени превышения размера слишком мала, и другие факторы приведут к размеру зерна, так что снижение производительности. Все вышеперечисленное может быть первоначально определено, что может привести к неквалифицированным причинам производительности поковок TC4: ① партия нагрева ковочной заготовки.
① температура нагрева партии поковки заготовок слишком высока, превышает точку перехода; ② ковка один раз во время ковки, температура слишком высока, выше точки перехода.
② ковка одного молотка слишком тяжелая, поэтому степень деформации слишком велика, что приводит к локальному перегреву и агрегации рекристаллизации, что приводит к снижению производительности.
③ после ковки температура термообработки слишком высока, так что температура ковки TC4 превышает точку перехода, образование организации Вэй, снижая производительность поковок.
3. Изменение параметров процесса ковки TC4 и результаты испытаний.
Выбор параметров испытаний и результатов
Для приведенного выше анализа измените параметры процесса ковки TC4 (таблица 1) одновременно с ковкой, обратите внимание на легкий удар и быстрый удар. (Примечание: размер материала ¢ 50 × 113, размер поковки 50 × 65 × 65)
Результаты испытаний: все эксплуатационные показатели аттестованы, из них показатели «вырезанное стрессовое разрушение» превышают 5 часов.
Анализ результатов испытаний
(1) Начиная с температуры печи и температуры начала ковки, температура нагрева не слишком высока, даже если при температуре более 20 градусов все еще можно ковать квалифицированные детали.
(2) испытание с использованием одного удара молотком, легкий удар быстро, проверка производительности ковки на должном уровне, доказывая, что легкий удар быстро улучшает производительность поковок, что является важным фактором.
(3) температура термообработки ковки по сравнению с первоначальными параметрами для снижения на 20 градусов также может быть фактором улучшения производительности, потому что с температурной точки зрения, если температура печи из-за отклонения контроля температуры достигает 795 градусов, что превышает производственную мощность Спецификация 780 градусов приведет к снижению производительности поковок.
Проверка результатов испытаний и заключение
В целях дальнейшей проверки результатов испытания, совмещенного с производством испытания (табл. 2), в молотке еще сохраняют метод легкого удара; Результаты испытаний на ковку все квалифицированы, показатели «вырез под напряжением» превышают 5 часов.
Испытания до и после механических свойств поковок из титанового сплава ТС4 см. выше (табл. 3). В ходе испытаний был сделан вывод о том, что при производстве поковок из титанового сплава TC4 следует строго контролировать параметры процесса ковки; во-первых, обратите внимание на быструю ковку при легком ударе, уменьшите степень деформации от одного удара молотка, а во-вторых, теоретическое значение температуры термообработки после ковки должно быть установлено в диапазоне 760 ~ 770 градусов. , чтобы гарантировать качество ковки поковок TC4.
Процесс ковки титанового сплава широко используется в авиации, аэрокосмической промышленности, процесс изотермической ковки используется при производстве деталей двигателей и конструктивных деталей самолетов; также все больше и больше со стороны автомобильной, электроэнергетической, военно-морской и других отраслей промышленности приветствуются. В зарубежных странах применение титановых сплавов развито на очень высоком уровне, особое внимание уделяется применению сплавов TiAL и интерметаллических соединений при более высоких температурах, а также проведено множество исследований; Для того, чтобы лучше применять эти материалы, и в то же время процесс их деформации также провел много исследований. Люди также уделяют все больше и больше внимания изучению более прочного титанового сплава суббета-типа.
