Процес кування титанових сплавів широко використовується в авіаційному та космічному виробництві.
Основними характеристиками титанових сплавів є невелика питома вага, висока міцність, хороша термостійкість і корозійна стійкість. Вони стали основним матеріалом сучасних авіаційних компонентів, що значно зменшує вагу літака. Серед них поковки з титанового сплаву TC4 (Ti-6AL-4V), TC4 (Ti-6AL-4V) і TB6 широко використовуються в авіаційному виробництві.
Класифікація титанових сплавів і процесів кування
За мікроструктурою при кімнатній температурі титанові сплави можна розділити на три типи: сплави -типу, сплави плюс -типу і -типові сплави. Серед них термопластичність сплавів типу і плюс-типу має слабкий зв'язок зі швидкістю деформації, тоді як сплави-типу мають слабкий зв'язок зі швидкістю деформації. Хороша ковка, але занадто низька температура може спричинити випадання опадів у фазі.
Процес кування титанового сплаву поділяється на звичайне кування та високотемпературне кування відповідно до співвідношення між температурою кування та температурою бета-перетворення.
Звичайне кування титанових сплавів
Зазвичай деформовані титанові сплави зазвичай кують нижче температури бета-перетворення, що називається звичайним куванням. За температурою нагріву заготовки в області (плюсової) фази її можна поділити на верхню двофазну область кування та нижню двофазну область кування.
Нижня двофазна кування
Кування в нижній двофазній області зазвичай виконується шляхом нагрівання та кування при температурі від 40 до 50 градусів нижче температури перетворення. У цей час первинні фази і є однаковими і беруть участь у деформації. Чим нижча температура деформації, тим більша кількість фаз, що беруть участь у деформації. Порівняно з деформацією в області, процес рекристалізації фази в нижній двофазній області швидко прискорюється, і нові зерна, що утворюються в результаті перекристалізації, випадають не тільки вздовж деформованих вихідних меж зерен, але і в межах зерен і листів. . відбувається всередині проміжного шару. Поковки, отримані цим процесом, мають високу міцність і хорошу пластичність, але їх міцність на руйнування і властивості повзучості все ще мають великий потенціал.
Верхня двофазна кування
Він починає кувати при температурі на 10-15 градус нижче точки перетворення /( plus ). Кінцева мікроструктура після деформації містить більше мікроструктури трансформації, яка може покращити показники повзучості та в’язкість руйнування мікроструктури, а також зробити титановий сплав пластичним, міцним і міцним.
Високотемпературне кування титанових сплавів
Також відомий як «бета-ковка», він поділяється на два типи: перший — це технологічний метод, при якому заготовка нагрівається в бета-зоні, а кування починається і завершується в бета-зоні; другий - заготовка нагрівається в бета-зоні, а кування починається в бета-зоні. І контролювати велику кількість деформації, щоб завершити процес кування в двофазній області, що називається «суб-бета-ковкою». У порівнянні з двофазною ковкою, кування може отримати більш високу міцність при повзучості і в'язкість руйнування, а також сприятливо для поліпшення властивостей циклічної втомності титанових сплавів.
Ізотермічне кування титанових сплавів
Цей процес використовує надпластичність і механізм повзучості матеріалу для виготовлення більш складних поковок, що вимагає попереднього нагріву матриці й утримання в діапазоні 760-980 градусів; гідравлічний прес застосовує тиск на заданому значенні, а робоча швидкість преса визначається заготовкою. Опір деформації регулюється автоматично. Оскільки форму змінюють на нагріту, немає необхідності використовувати такий швидкорухомий промінь, щоб уникнути загартування. Багато поковок, які використовуються в літаках, мають характеристики тонкостінки та високого ребра, тому цей процес застосовувався в авіаційному виробництві, наприклад, процес ізотермічної точності ковки титанового сплаву TB6 для певного типу вітчизняних літаків.
