Raziskave postopka valjanja palic iz titana Gr23

Titanova zlitina Gr23 je visoko zmogljiv material, ki se pogosto uporablja v letalski in vesoljski tehnologiji, njegova majhna teža, visoka trdnost, dobra žilavost in odpornost proti koroziji pa so njegove najpomembnejše značilnosti. Kar zadeva proizvodnjo avtomobilov, je titanova zlitina edini kovinski material z visoko trdnostjo, nizko gostoto, odlično odpornostjo proti utrujenosti in koroziji ter nizkim modulom elastičnosti, zato je zelo idealna za proizvodnjo avtomobilov. Poleg tega se titanova zlitina pogosto uporablja tudi v medicinski opremi, kemični opremi, vojaških (vojaške titanove palice TC4, titanova plošča) in športni opremi (titanove palice za golf) materialih in drugih kategorijah. Zaradi kompleksnosti tehnologije obdelave je cena materiala draga, kar je glavni razlog za oblikovanje visokih cen izdelkov. Titanove zlitine in številne legirane kovine, tudi titan in nekatere uporabne kovinske komponente za izpolnjevanje zahtev materialne zmogljivosti, vendar so glavne komponente titana predstavljale več kot 90%. V vesoljski tehnologiji se običajno uporabljata dve zlitini, Ti6AL4V (6 % aluminija, 4 % vanadija, 90 % titana) in Ti3AL2.5V (3 % aluminija, 2,5 % vanadija, 94,5 % titana).

TC4 titanium alloy has good room temperature and high temperature mechanical properties, is widely used in the manufacture of aerospace structural components and aero-engine fans, drums, etc., has accounted for more than 50% of the total amount of titanium alloy for aviation. Many load-bearing structural parts of the aircraft, especially the variable cross-section structural parts require raw materials titanium rods with good notched stress fracture properties, the purpose is to ensure that the parts in the state of high stress concentration has a strong inhibition of crack initiation and expansion of the ability not to fracture failure. The upper limit of the specification of this type of TC4 titanium alloy bar in the relevant domestic technical standards is >220 mm, trenutno pa ni nobenega javnega poročila o raziskavah postopka priprave palice iz titanove zlitine TC4, ki zahteva zmogljivost loma zaradi napetosti z zarezo doma in v tujini. Na splošno velja, da bo višja vsebnost vodika ali slabša enotnost organizacije v titanovih zlitinah TC4 zmanjšala njihove lastnosti loma zaradi napetosti pri sobni temperaturi (1). V industrializirani masovni proizvodnji je pogostejši tudi pojav nekvalificiranega zareznega loma zaradi neustreznega postopka.
Ko se srednji in spodnji zvitki prevrnejo material, sila valjanja srednjih zvitkov še naprej vpliva, tako da poševni klin naprave proti zrahljanju hitro odpove, v zvitkih fiksnega stabilnega stanja se uniči; prilagojen tip luknje, pri čemer se srednji zvitki istega stabilnega stanja uničijo in spremenijo, kar vpliva na stabilnost velikosti titanovih palic in na koncu vpliva na kakovost končnega izdelka; v procesu valjanja, da bi preprečili toplotno obrabo strukture lepilne lesene ploščice, je treba skodelico preliti s hladilno vodo na lesni medij za hlajenje in mazanje! V procesu valjanja, da preprečimo toploto in obrabo strukture lepilnih ploščic, moramo na lepilni medij naliti hladilno vodo za hlajenje in mazanje, hladna voda pa se pogosto razprši na površino zvitkov, zaradi česar površina gredice in preliva se zelo hitro zmanjšata, predvsem pri valjanju titana in titanovih zlitin, zaradi slabe toplotne prevodnosti titana in titanovih zlitin je razlika v temperaturi znotraj in zunaj slabega materiala še večja, kar je ne prispeva k enakomerni deformaciji gredice in ni zagotovljena natančnost valjanja; poševni klin je pritrjen na strani, kjer je odpornost na trenje velika, poraba električne energije pa je velika tudi pri valjanju, in tudi če sprejmemo motor z močjo 630 kW, se pogosto pojavlja tudi pojav zagozditve, ki vpliva na proizvodnjo. Po spremembi strukture valjarne 250 iz gumijaste ploščice v nosilno strukturo je velikost valjanih palic iz titana in titanovih zlitin stabilna, kakovost zunanje površine je izboljšana in stopnja izkoristka se poveča.

V skladu s sedanjimi tehničnimi standardi za zagotavljanje obsega superspecifikacije palice iz titanove zlitine TC4 s premerom 350 mm, pod predpostavko zagotavljanja, da mehanske lastnosti indikatorjev ostanejo nespremenjene, je treba raven ultrazvočnega odkrivanja napak povečati z izvirne manjše specifikacije palice GB/T5193 na ravni B do ravni A, zato je izvedla posebno povpraševanje po pripravi palice iz titanove zlitine velike velikosti TC4 ustreznih procesnih raziskav. Nizka organizacija<^50mm TC4 titanium alloy bar in forging state prepared by two processes. As can be seen from Figure 1, the uniformity of the low-fold organization of TC4 titanium alloy bars prepared by Process 1 is poor, showing the transition from the fuzzy crystals at the edge to the semi-sharp crystals at the center; the uniformity of the low-fold organization of bars prepared by Process 2 is good, and the whole specimen is in the fuzzy crystal state. This indicates that the use of process 1 for forging, ingot and intermediate billet heart organization is not enough to break and refine the degree of its total deformation is directly related to the small amount of deformation, due to the titanium alloy deformation resistance is larger, coupled with large size titanium bar billet size, a single straight uprooting deformation is also difficult to ensure that the billet heart deformation is sufficient. And process 2 make full use of 4500t fast forging machine large tonnage forging pressure, make large size billet in the two-phase area after upsetting and pulling deformation, to ensure the forging permeability of the billet, and the use of anvil pulling to reduce the billet deformation of the "dead zone", so that the billet of the different parts of the billet are fully deformed, and get a good crushing and refinement of good consistency of the organization.
(1) S sprejetjem postopka kovanja odpiranja gredice v p-faznem območju in vlečenja + ravnega vlečenja v dvofaznem območju lahko pripravimo palice iz titanove zlitine TC4 z velikimi specifikacijami 350 mm marelice, ki lahko izpolnjujejo tehnične zahteve dobave v smislu raven organiziranosti, učinkovitosti in odkrivanja napak.
(2) Primarna a-faza, izoaksialna dobra organizacija je ugodna za izboljšanje zmogljivosti zloma zaradi napetosti pri sobni temperaturi, smer močne konsistence organizacije a-faze kratke palice bo zmanjšala učinkovitost zloma zaradi napetosti pri sobni temperaturi.

Ukrivljene palice iz titanove zlitine 5{{10}}mm TC4, pridobljene s kovanjem z uporabo dveh postopkov, so bile odrezane vzdolž vzdolžne smeri na dolžino 75 mm za običajno žarjenje pri dveh temperaturah, z režimi žarjenja Ml (720x2h /AC) oziroma M2 (790t:x2h/AC). S prostim očesom opazujte organizacijo nizke povečave palice po kovanju; prestrezite metalografske vzorce vzdolž prečne smeri na zgornji 1/2 polmera obloge palice v stanju kovanja in po obdelavi z žarjenjem ter opazujte mikrostrukturo z optičnim mikroskopom 0LMPUS. Pri žarjenju polmera palice 1/2 vzdolž rezanja vzdolžne črte, da dobimo surovce vzorca, strojno obdelane tako, da ustrezajo standardnemu nateznemu lomu pri sobni temperaturi in zarezni napetostni lom preskusnih vzorcev, z uporabo nateznega preskusnega stroja lnStron4507 in nateznega testiranja z zarezo DN2 stroj na vzorcih za preizkušanje mehanskih lastnosti, opazovanje zareznega stresnega loma vzorca zarezno območje mikrostrukture. Ultrazvočni detektor napak S0NIC-138VFD je bil uporabljen za izvedbo ultrazvočnega neporušitvenega testiranja končnih palic iz titanove zlitine TC4, pridobljenih s kovanjem z obema postopkoma.