Влияние различных процессов ковки на микроструктуру и механические свойства поковок из титанового прутка и титанового сплава

Титановый сплав обладает большой деформационной стойкостью и активными химическими свойствами, поэтому процесс ковки имеет особые проблемы и трудности. Во-первых, микроструктурные свойства поковок из титанового сплава очень чувствительны к тепловым параметрам ковки. Диапазон температур ковки титанового сплава относительно узок. Во время процесса ковки сопротивление деформации заметно увеличивается с увеличением скорости деформации, демонстрируя сильную чувствительность к скорости деформации. Во-вторых, теплопроводность титанового сплава неудовлетворительная, и в процессе ковки может возникнуть локальный перегрев, что приведет к большой внутренней и внешней разнице температур, что усиливает неравномерное распределение внутренней и внешней деформации заготовки, что приводит к растрескивание в процессе ковки. Вызывает утилизацию продукта. Поэтому большое практическое значение имеет изучение влияния различных процессов ковки на микроструктуру и механические свойства титановых сплавов, чтобы найти приемлемый процесс ковки для формирования поковок из титанового сплава.
Благодаря превосходным рабочим характеристикам титановый сплав ТС4 широко используется в аэрокосмической, автомобильной и медицинской областях. Это наиболее широко используемый двухфазный титановый сплав α + β типа. Отечественные и зарубежные ученые провели множество исследований по различным свойствам и технологиям обработки титановых сплавов. Однако систематическое изучение различных процессов ковки мало влияет на микроструктуру и механические свойства титановых сплавов ТС4. Исследователи изучили влияние трех различных процессов ковки, таких как β-ковка, ближняя β-ковка и (α + β) двухфазная ковка, на микроструктуру и механические свойства стержней из титанового сплава ТС4, чтобы выбрать более оптимизированную ковку. план процесса. Предоставить справочную информацию для производства поковок из титанового сплава ТС4, соответствующих требованиям.
Исходный материал титанового сплава ТС4, использованный в эксперименте, представлял собой кованую заготовку с диаметром 100 мм × 450 мм, и точка фазового перехода (α + β) / β (Tβ) была измерена металлографическим методом и составила 990 ° C.
Чтобы изучить влияние процесса ковки на микроструктуру и механические свойства титанового сплава ТС4, заготовка для ковки была разделена на три секции, которые представляли собой обычную ковку (Tβ-60 ° C), ковку в ближнем β-положении (Tβ-20 ° В) и β ковка. (Tβ + 40 ° С) процесса испытания, величина деформации составляет 50%. Кузнечное оборудование представляет собой 3т бесплатный ковочный молоток. После ковки поковки, полученные тремя способами, подвергали двойной термической обработке при 900 ° C × 1 час / AC + 600 ° C × 4 час / AC. После термообработки металлографический образец, образец на растяжение и ударный образец были взяты на ковку из титанового сплава ТС4, и микроструктура была обнаружена под металлографическим микроскопом. Количественную статистику параметров микроструктуры, таких как равноосное содержание α-фазы и толщина α-фазы вторичного слоя, выполняли с использованием программного обеспечения для анализа изображений. Результаты показали, что:
(1) После ковки титанового сплава ТС4 путем α + β-ковки, вблизи β-ковки и β-ковки были получены равноосная структура, смешанная структура и пластинчатая структура соответственно.
(2) Прочность стержня из титанового сплава ТС4 после ковки α + β, ковки вблизи β и β-ковки эквивалентна, в то время как пластичность ковки α + β и пластики вблизи β-ковки выше, чем у ковки β, но стержня титанового сплава ТС4 после β ковка Ударная вязкость является лучшей. Прутки из титанового сплава ТС4 демонстрируют лучшие общие механические свойства после почти ковки.
(3) Образцы разрушения стержней из титанового сплава ТС4 при трех процессах ковки демонстрируют механизм вязкого разрушения. При штамповке α + β и в области, близкой к β, имеются глубокие и равномерно распределенные равноосные ямки, а после β-ковки. Сплав представляет собой относительно плоскую и вытянутую ямку.
согнуть титановую трубу     титановая велосипедная труба     титановая выхлопная труба