Influenza della forgiatura del titanio sulle proprietà e sull'organizzazione delle aste in titanio TC4 e delle aste in lega di titanio

La lega di titanio TC4 è una lega di titanio di tipo + ampiamente utilizzata in patria e all'estero, grazie alla sua elevata resistenza specifica, buona resistenza alla corrosione e prestazioni complessive superiori, è ampiamente utilizzata nel settore aerospaziale, nei macchinari chimici, nell'ingegneria farmaceutica e in altri settori. Titanio TC4 I difetti comuni della lega sono la segregazione e le inclusioni degli elementi leganti, l'organizzazione della colata del residuo, lo strato fragile, l'infragilimento da idrogeno e le cricche da fragilità e forgiatura. La Cina nel periodo del "Decimo Piano Quinquennale" ha avviato la ricerca e lo sviluppo indipendenti di una lega di titanio di tipo ad alta tolleranza ai danni di media resistenza, rispetto ad altre aste di titanio in lega di titanio di media resistenza, la sua resistenza, il livello di plasticità in condizioni comparabili , con maggiore tenacità alla frattura e resistenza alle crepe per l'espansione della capacità di essere ampiamente utilizzato nelle quattro generazioni di aerei, aerei e altri importanti modelli dei principali componenti portanti del nostro paese. Utilizzando ricottura a zona bifase, soluzione solida a zona bifase + invecchiamento, soluzione solida a zona monofase + processo di trattamento termico di invecchiamento, è stato studiato l'effetto di diversi processi di trattamento termico sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche delle aste in lega di titanio TC4 per ottenere un processo di trattamento termico che meglio si adatta alla resistenza, plasticità e tenacità della lega.
(1) La lega di titanio TC4 nella regione a due fasi del trattamento di ricottura e ricristallizzazione ordinaria avviene dopo la ricristallizzazione, la dimensione della fase a aumenta e maggiore è la temperatura di ricottura, più lenta è la velocità di raffreddamento, più completamente ricristallizzata e si verifica la crescita dell'aggregazione in fase a, con conseguente significativa diminuzione della resistenza della lega e un aumento della plasticità.

(2) nella regione bifase soluzione solida + trattamento di invecchiamento per ottenere l'organizzazione bimodale, con l'aumento della temperatura di invecchiamento, il contenuto della fase a secondaria diminuisce, la dimensione dello strato aumenta, la resistenza della lega e la tenacità alla frattura diminuiscono, la plasticità è migliorato. E quando la velocità di raffreddamento è elevata durante la soluzione solida, la fase a lamellare secondaria generata durante l'invecchiamento è più fine, con conseguente aumento della resistenza e diminuzione della plasticità e della resistenza alla frattura della lega.

(3) Nel raffreddamento ad acqua della soluzione solida della zona monofase per ottenere l'organizzazione martensitica, seguito dal trattamento di invecchiamento, la plasticità della lega si deteriora bruscamente, sono fratture fragili. E quando la temperatura di invecchiamento aumenta, le lamelle si ispessiscono, ma la precipitazione del contenuto della fase a secondaria viene ridotta, la resistenza e la resistenza alla frattura delle aste di titanio in lega di titanio diminuiscono. Nella zona monofase la soluzione solida raffreddata ad aria per ottenere l'organizzazione Weiss, seguita da un trattamento di invecchiamento ad alta temperatura, farà aumentare ulteriormente lo spessore delle lamelle e ridurrà il grado di intreccio caotico, con conseguente diminuzione di resistenza, plasticità e frattura la tenacità è migliorata.

(4) La barra in lega di titanio TC4 mediante trattamento termico 950C/1h/WQ+550C/6h/AC, può realizzare resistenza, plasticità e tenacità dell'ottimizzazione dell'accoppiamento, in modo da ottenere eccellenti proprietà meccaniche complete.

Il processo di riforgiatura dell'anello dell'anello in titanio TC4 avviene a 950 gradi per due tempi di riscaldamento, forgiatura nel materiale della torta, svasatura del materiale della torta nel materiale dell'anello, i difetti potrebbero essere dovuti a un processo di riforgiatura improprio causato da fessurazioni, ma potrebbero anche essere la barra stessa esiste nei difetti metallurgici quali inclusioni, segregazioni, porosità, ecc., e nel successivo processo di riforgiatura dai difetti metallurgici causati dalla fessurazione. Attraverso calcoli teorici, si è concluso che il design di questo set di attrezzature per passerelle computerizzate per macchine per maglieria è pienamente in linea con i requisiti di progettazione teorici. Pertanto, l'autore ha realizzato questo set di attrezzature in natura e verrà installato nel banco di lavoro del centro di lavoro CNC ad alta precisione Vcentei-70 per la verifica effettiva della lavorazione. Quindi le parti elaborate del ponte alla macchina di misura a tre coordinate per la precisione della misurazione dei due angoli dell'errore angolare nell'intervallo di 0,2 gradi ~ 0,6 gradi, in linea con i requisiti tecnici. Poiché questo set di attrezzature può essere molto comodo e veloce per realizzare il posizionamento di lavorazione delle parti del cavalcavia, senza la necessità di altri modi per trovare il giusto, quindi è adatto per la produzione in serie di parti del cavalcavia.

La temperatura di forgiatura determina l'organizzazione della lega di titanio ed è inevitabile produrre una trasformazione di fase nel processo di forgiatura della lega di titanio e attraverso la ricerca di questo articolo si possono trarre le seguenti conclusioni:

(1) Non vi è alcuna differenza nella composizione chimica principale tra l'area del punto nero e l'area normale della barra di titanio TC4 e non vi è separazione dei componenti, quindi il punto nero non è un'organizzazione di cambiamento di fase causata dalla segregazione della composizione chimica .

(2) L'area del punto nero dell'asta di titanio TC4 della morfologia della fase p e l'area normale presentano una grande differenza, per la formazione della regione monofase dell'organizzazione anomala del cambiamento di fase.

(3) L'organizzazione dei punti neri delle aste in titanio TC4 è un'organizzazione irregolare formata da diverse trasformazioni di fase delle aste in titanio a causa della deformazione irregolare nel processo di forgiatura. Escludendo l'influenza degli errori sperimentali, secondo i risultati del test, mostra che non vi è alcuna differenza significativa nel contenuto di Al, V, Fe e degli elementi della matrice di titanio tra l'area del punto nero a bassa piega e l'area normale delle aste di titanio, il che indica che non c'è segregazione dei componenti nell'area del punto nero. Pertanto, non esiste una relazione diretta tra l'organizzazione delle macchie nere a bassa piega e la segregazione della composizione chimica delle barre di titanio.