Proces de forjare a matrițelor din aliaj de titan: Transformare perfectă de la Billet la bifazic

Procesul de forjare cu matriță din aliaj de titan Aliajul de titan, ca un fel de material ușor, de înaltă rezistență și excelent rezistent la coroziune, are o gamă largă de aplicații în aviație, medical, chimic și alte domenii. Procesul de forjare a matriței este o verigă cheie în prelucrarea aliajului de titan, iar calitatea acestuia afectează direct performanța produsului final.
Această lucrare se va concentra pe cele șapte elemente ale procesului de forjare a matrițelor din aliaj de titan: pregătirea țaglelor, încălzirea, lubrifierea, forjarea, curățarea, proiectarea matriței și forjarea aliajului de titan în două faze pentru o discuție detaliată.
În primul rând, pregătirea țaglelor din aliaj de titan în forjarea matriței trebuie pregătită cu atenție. Suprafața țaglei trebuie prelucrată grosier sau șlefuită pentru a se asigura că suprafața este plană și fără defecte și impurități evidente. Barele sunt de obicei prelucrate prin strunjire sau șlefuire fără centre. Tăierea bilețelor se recomandă să fie efectuată cu o mașină de ferăstrău cu bandă pentru a evita zona afectată de căldură și oxidarea care poate rezulta din subtăierea prin tăiere cu gaz.
În al doilea rând, încălzirea în procesul de încălzire, în primul rând, pentru a îndepărta zgura și pielea oxidată de pe fundul cuptorului pentru a asigura un mediu curat în cuptor. Aliajul de titan ar trebui să fie încălzit cu atmosferă oxidantă pentru a încetini procesul de saturare a hidrogenului și pentru a reduce oxidarea aliajului de titan și poluarea cu gaz. În același timp, temperatura și timpul de încălzire trebuie controlate strict pentru a minimiza creșterea cerealelor. De asemenea, matrița trebuie preîncălzită la 250-350 grade în avans și menținută mai mult de 12 ore pentru a reduce diferența de temperatură dintre matriță și aliajul de titan.

În al treilea rând, lubrifierea aliajului de titan în procesul de forjare fluiditatea este slabă, astfel încât matrița ar trebui să fie lubrifiată înainte de forjare. Lubrifierea poate îmbunătăți fluiditatea aliajului de titan și poate împiedica lipirea piesei de forjare de matriță. Lubrifianții utilizați în mod obișnuit includ amestecuri de grafit coloidal și apă sau amestecuri de grafit și pe bază de ulei sau pe bază de apă.
În al patrulea rând, deformarea prin forjare a matriței aliajului de titan forjat este în general controlată între 40% și 80%. După ultima încălzire, întregul metal ar trebui să aibă o deformare uniformă, iar distribuția temperaturii în timpul deformării ar trebui să fie uniformă pentru a preveni deformarea la o temperatură prea scăzută care să conducă la fisurare. Pentru aliajele de titan cu două faze, deformarea suficientă este deosebit de importantă, deoarece rafinarea granulelor sale nu poate fi realizată prin metode de tratament termic, ci doar prin deformare.
V. Curățarea suprafeței aliajelor de titan după forjare va forma un strat de oxid fragil, care poate duce la crăparea metalului de sub stratul de suprafață în timpul următoarei forjare. Prin urmare, după fiecare forjare a matriței la foc, stratul de oxid trebuie îndepărtat folosind metode precum metoda de suflare cu nisip.
Șase, designul matriței, designul matriței de forjare din aliaj de titan este diferit în comparație cu matrița de forjare din oțel. Contracția matriței de forjare din aliaj de titan este mică, de obicei cu un raport de contracție a matriței de forjare din oțel de 1:1,87. În utilizarea aceleiași adâncimi și aceeași complexitate a matriței, forjarea matrițelor din aliaj de titan decât forjarea matrițelor din oțel să fie cu 50% mai groase. În plus, raza colțului rotund al matriței ar trebui să fie mai mare, finisarea suprafeței camerei matriței necesită mai mare.
Șapte, forjarea aliajului de titan în două faze în regiunea de fază completă a forjarii aliajului de titan în două faze, poate îmbunătăți performanța de forjare a aliajului de titan la temperaturi ridicate sau pentru a îmbunătăți duritatea crestăturii pieselor forjate. Pentru a obține o performanță cuprinzătoare ridicată a forjarilor, microstructura aliajului după forjare ar trebui să fie controlată într-un anumit interval. Conținutul de fază izometrică trebuie controlat între 15% și 30%, prea mult va duce la o reducere a tenacității crestăturii, iar prea puțin va reduce alungirea. Dacă conținutul de fază din forjare este prea mare, acesta poate fi restabilit prin tratament termic pentru a-și restabili performanța.
Pentru a rezuma, procesul de forjare a matrițelor din aliaj de titan este un proces complex și delicat care implică mai multe elemente cheie. Controlând cu atenție fiecare legătură, calitatea și performanța pieselor forjate din aliaj de titan pot fi asigurate că sunt optimizate.