Het smeedproces van titaniumlegeringen wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie.
De belangrijkste kenmerken van titaniumlegeringen zijn klein soortelijk gewicht, hoge sterkte en goede hittebestendigheid en corrosieweerstand. Ze zijn het belangrijkste materiaal geworden van moderne vliegtuigspanningscomponenten, waardoor het gewicht van vliegtuigen aanzienlijk wordt verminderd. Onder hen worden smeedstukken van TC4 (Ti-6AL-4V) en TC4 (Ti-6AL-4V) en TB6 titaniumlegeringen veel gebruikt in de luchtvaartindustrie.
Classificatie van titaniumlegeringen en smeedprocessen
Volgens de microstructuur bij kamertemperatuur kunnen titaniumlegeringen worden onderverdeeld in drie typen: -type legeringen, plus -type legeringen en -type legeringen. Onder hen heeft de thermoplasticiteit van en plus-type legeringen weinig relatie met de vervormingssnelheid, terwijl de -type legeringen weinig relatie hebben met de vervormingssnelheid. Goede smeedbaarheid maar te lage temperatuur kan -faseprecipitatie veroorzaken.
Het smeedproces van titaniumlegering is verdeeld in conventioneel smeden en smeden op hoge temperatuur volgens de relatie tussen smeedtemperatuur en beta-transformatietemperatuur.
Conventioneel smeden van titaniumlegeringen
Gewoonlijk vervormde titaniumlegeringen worden gewoonlijk gesmeed onder de beta-transformatietemperatuur, die conventioneel smeden wordt genoemd. Volgens de verwarmingstemperatuur van de knuppel in het (plus) fasegebied, kan het worden onderverdeeld in het smeden van het bovenste tweefasengebied en het smeden van het onderste tweefasengebied.
Lager tweefasig smeden
Smeden in het onderste tweefasengebied wordt in het algemeen uitgevoerd door verhitting en smeden bij 40 tot 50 graden onder de transformatietemperatuur. Op dit moment zijn de primaire fase en hetzelfde en nemen deel aan de vervorming. Hoe lager de vervormingstemperatuur, hoe groter het aantal fasen dat bij de vervorming betrokken is. Vergeleken met de vervorming in het gebied, wordt het herkristallisatieproces van de fase in het onderste tweefasengebied snel versneld, en de nieuwe korrels gevormd door herkristallisatie precipiteren niet alleen langs de vervormde oorspronkelijke korrelgrenzen, maar ook in de korrelgrenzen en platen . komt voor in de -tussenlaag. De smeedstukken die door dit proces worden geproduceerd, hebben een hoge sterkte en goede plasticiteit, maar hun breuktaaiheid en kruipeigenschappen hebben nog steeds een groot potentieel.
Bovenste tweefasige smeden
Het begint te smeden bij een temperatuur van 10-15 graad onder het /( plus ) transformatiepunt. De uiteindelijke microstructuur na vervorming bevat meer transformatiemicrostructuur, die de kruipprestaties en breuktaaiheid van de microstructuur kan verbeteren, en ervoor zorgt dat de titaniumlegering zowel plasticiteit, sterkte als taaiheid heeft.
Smeden op hoge temperatuur van titaniumlegeringen
Ook bekend als "bèta-smeden", is het verdeeld in twee soorten: de eerste is een procesmethode waarbij de knuppel wordt verwarmd in het bèta-gebied en het smeden wordt gestart en voltooid in het bèta-gebied; de tweede is dat de knuppel wordt verwarmd in het bètagebied en het smeden begint in het bètagebied. En controleer een grote hoeveelheid vervorming om het smeedproces in het tweefasengebied te voltooien, ook wel "sub-bèta-smeedwerk" genoemd. Vergeleken met smeedwerk in twee fasen, kan smeden een hogere kruipsterkte en breuktaaiheid verkrijgen, en is het ook gunstig voor de verbetering van de cyclische vermoeiingseigenschappen van titaniumlegeringen.
Isotherm smeden van titaniumlegeringen
Dit proces maakt gebruik van de superplasticiteit en het kruipmechanisme van het materiaal om complexere smeedstukken te produceren, waarbij de matrijs moet worden voorverwarmd en binnen het bereik van 760-980 graden moet worden gehouden; de hydraulische pers oefent druk uit op een vooraf bepaalde waarde en de werksnelheid van de pers wordt bepaald door de blanco. De vervormingsweerstand wordt automatisch aangepast. Omdat de mal wordt veranderd in verwarmd, is het niet nodig om zo'n snel bewegende straal te gebruiken om afschrikken te voorkomen. Veel smeedstukken die in vliegtuigen worden gebruikt, hebben de kenmerken van een dunne wand en een hoge ribbe, dus dit proces is toegepast in de luchtvaartproductie, zoals het isothermische precisiesmeedproces van TB6-titaanlegering voor een bepaald type binnenlands vliegtuig.
