Smidesprocessen av titanlegeringar används ofta inom luftfart och rymdtillverkning.
De viktigaste egenskaperna hos titanlegeringar är liten specifik vikt, hög hållfasthet och god värmebeständighet och korrosionsbeständighet. De har blivit huvudmaterialet i moderna flygplansspänningskomponenter, vilket kraftigt minskar flygplanets vikt. Bland dem används TC4 (Ti-6AL-4V) och TC4 (Ti-6AL-4V) och TB6 titanlegeringssmide i stor utsträckning inom flygtillverkning.
Klassificering av titanlegeringar och smidesprocesser
Enligt mikrostrukturen vid rumstemperatur kan titanlegeringar delas in i tre typer: legeringar av α typ, α + β typlegeringar och legeringar av β typ. Bland dem har termoplasticiteten hos α och α + β-typlegeringar liten relation till deformationshastigheten, medan legeringarna av β typ har liten relation till deformationshastigheten. God smederbarhet men för låg temperatur kan orsaka α-fas nederbörd.
Smidesprocessen av titanlegering är uppdelad i konventionell smide och högtemperatursmide enligt förhållandet mellan smidetemperatur och betatransformationstemperatur.
Konventionell smide av titanlegeringar
Vanligtvis deformerade titanlegeringar smids vanligtvis under betatransformationstemperaturen, som kallas konventionell smide. Enligt uppvärmningstemperaturen för billet i fasregionen (α + β) kan den delas in i den övre tvåfasregionen och den nedre tvåfasregionens smide.
Nedre tvåfas smide
Smide i det nedre tvåfasområdet utförs i allmänhet genom uppvärmning och smide vid 40 till 50 °C under den β transformationstemperaturen. Vid denna tidpunkt är de primära α fas och β desamma och deltar i deformationen. Ju lägre deformationstemperatur, desto större är antalet α faser som är involverade i deformationen. Jämfört med deformationen i β-regionen accelereras omkristallisationsprocessen för den β fasen i den nedre tvåfasregionen snabbt, och de nya β kornen som bildas genom omkristallisation fälls inte bara ut längs de deformerade ursprungliga β korngränserna utan också i β korngränser och α ark. förekommer i β-interlayer. Smide som produceras genom denna process har hög hållfasthet och god plasticitet, men deras sprickseghet och krypegenskaper har fortfarande stor potential.
Övre tvåfas smide
Den börjar smide vid en temperatur av 10-15 ° C under β / (α + β) transformationspunkten. Den slutliga mikrostrukturen efter deformation innehåller mer β-transformationsmikrostruktur, vilket kan förbättra mikrostrukturens krypprestanda och sprickseghet och göra att titanlegeringen har både plasticitet, styrka och seghet.
Högtemperatursmide av titanlegeringar
Även känd som "beta-smide" är den uppdelad i två typer: den första är en processmetod där billetet värms upp i betaområdet och smide startas och slutförs i betaområdet; den andra är att billetet värms upp i betaområdet, och smideet börjar i betaområdet. Och kontrollera en stor mängd deformation för att slutföra smidesprocessen i tvåfasområdet, kallad "sub-beta-smide". Jämfört med tvåfasregionsmide kan β smide få högre kryphållfasthet och sprickseghet och är också fördelaktigt för förbättringen av cykliska utmattningsegenskaper hos titanlegeringar.
Isotermisk smide av titanlegeringar
Denna process använder materialets superplasticitet och krypmekanism för att producera mer komplexa smide, vilket kräver att stansen förvärms och hålls i intervallet 760–980 °C. hydraulpressen applicerar tryck vid ett förutbestämt värde, och pressens arbetshastighet bestäms av ämnet. Deformationsmotståndet justeras automatiskt. Eftersom formen ändras till uppvärmd är det inte nödvändigt att använda en så snabbrörlig stråle för att undvika släckning. Många smide som används i flygplan har egenskaperna hos tunn vägg och hög ribba, så denna process har tillämpats vid luftfartstillverkning, såsom den isotermiska precisionsformningsprocessen för TB6 titanlegering för en viss typ av inhemska flygplan.
