Cercetarea și dezvoltarea echipamentelor de forjare a tijelor din titan TC4
Aug 13, 2025
It is generally believed that high hydrogen content or poor microstructure uniformity in TC4 titanium alloy rods will reduce their room temperature notch stress rupture performance. Domestic technical standards set the upper limit for the size of this type of TC4 titanium alloy rod to be >220mm. În prezent, nu există rapoarte publicate pe plan internațional sau internațional privind cercetarea procesului de pregătire pentru tijele din aliaj de titan TC4 care necesită performanță de rupere a stresului. În producția de masă industrială, este obișnuit ca astfel de tije să nu îndeplinească standardele pentru performanța de rupere a stresului de crestătură din cauza procesării necorespunzătoare.
Aliajul de titan TC4 (TI-6AL-4V) a fost dezvoltat cu succes în 1954 și a devenit un aliaj de titan folosit universal la nivel mondial. Este un aliaj tipic de titan în două faze, iar tijele sale de dimensiuni mici sunt utilizate pe scară largă în aviație, aerospațială, centrale electrice, câmpuri petroliere, tratament medical și aplicații auto. Rularea este una dintre metodele primare pentru producerea de tije de aliaj de titan de dimensiuni mici. Producția continuă de tijă de sârmă de mare viteză este utilizată pe scară largă în producția de oțel, adecvată pentru producția de volum mare, cu volum scăzut. Produsele din aliaj de titan sunt caracterizate prin cererea pentru loturi mici și o mare varietate de produse. Costul de producție al producției de tije de sârmă de mare viteză continuă este mare. În prezent, producția de bare de aliaj de titan utilizează în primul rând mori orizontale cu trei role, ceea ce face ca cercetarea procesului de deformare de rulare în fabricile orizontale să fie esențiale. Deformarea de rulare, ca factor cheie în deformarea rulării, are un impact semnificativ asupra proprietăților finale ale produsului barelor rulate, ceea ce face ca studiul său de deformare de rulare a unei semnificații semnificative.
Sunt prezentate macrostructurile barelor de aliaj TC4 TC4 (mai puțin de 50 mm) produse folosind două procese diferite. Bara de titan TC4 produsă folosind Procesul 1 prezintă o uniformitate slabă a macrostructurii, prezentând o tranziție treptată de la cristale fuzzy la margini la cristale semi-clare din centru. Bara produsă folosind Procesul 2 prezintă o uniformitate excelentă a macrostructurii, cu cristale fuzzy pe întregul eșantion. Acest lucru arată că atunci când procesul 1 este utilizat pentru forjare, structura de bază a lingoului și a facturii intermediare nu este suficient de zdrobită și rafinată, care este direct legată de deformarea totală mică. Datorită rezistenței mari de deformare a aliajului de titan și a volumului mare de billete de bare de titan de dimensiuni mari, este dificil să se asigure o deformare suficientă a nucleului de billet prin deformarea unică a desenului drept. Cu toate acestea, procesul 2 folosește pe deplin presiunea de forjare a tonajului mare a mașinii de forjare rapidă de 4500T pentru a face ca biletul de dimensiuni mari să fie supus unei deformări supărătoare în zona cu două faze, asigurând uitarea billetului, iar utilizarea lungimii desenului anvil pentru a reduce deformarea biletului „zona moartă”, astfel încât diferite părți ale billet-ului să fie complet deformată și o reducere a billet-ului și o înconjurător și să se perfecționeze în diferite părți ale billetului. (1) Folosind procesul de forjare a deschiderii zonei P-Fază și a zonei în două faze, a desenului + desen drept, se poate produce o bară de aliaj de titan TC4 de dimensiuni mari, cu un diametru de 350mm, care îndeplinește cerințele tehnice de aprovizionare în ceea ce privește structura, performanța și nivelul de detectare a defectelor. (2) Structura bine esqiaxată a fazei A primare este favorabilă îmbunătățirii performanței fracturii de tensiune a temperaturii camerei, în timp ce structura în fază A scurtă în formă de tijă cu o consistență direcțională puternică va reduce performanța fracturii de stres.
Barele lungi de 75 mm au fost tăiate longitudinal din bare de aliaj de titan TC4 de 50 mM obținute prin două procese de forjare și supuse unui tratament obișnuit de recoacere la două temperaturi. Condițiile de recoacere au fost M1 (720 grade X2H/AC) și, respectiv, M2 (790 grade X2H/AC). Structura cu mărire mică a barelor forjate a fost observată cu ochiul liber; Exemplarele metalografice au fost tăiate transversal la 1/2 rază pe căptușeala de bare după forjare și recoacere, iar microstructurile acestora au fost observate folosind un microscop optic 0LMPUS. Semifabricatele eșantionului au fost tăiate longitudinal la 1/2 rază a barelor anexate și prelucrate în eșantioane de testare care îndeplinesc standardele de performanță a fracturii de textă a temperaturii camerei. Exemplarele au fost supuse testelor de proprietate mecanică folosind o mașină de testare la tracțiune Instron 4507 și o mașină de testare la tracțiune DN2 Notch și s -a observat microstructura zonei Notch a exemplarelor de fractură de stres Notch. Barele terminate de aliaj TC4 Titan, falsificate de cele două procese de forjare, au fost supuse unor testări cu ultrasunete nedistructive folosind un detector de defecte ultrasonice Sonic-138VFD.
Compania se mândrește cu linii de producție internă de procesare a titanului, inclusiv:
Linia de producție a tubului de titan de precizie importat în limba germană (capacitate anuală de producție: 30.000 tone);
Linia de rulare a foliei de titan-tehnologie japoneză (cea mai subțire până la 6μm);
Linie de extrudare continuă automatizată a tijei de titan;
Placă de titan inteligentă și moară de finisare a benzilor;
Sistemul MES permite controlul și gestionarea digitală a întregului proces de producție, obținând o precizie dimensională a produsului de ± 0,01μm.
