Eigenschaften des Schmiedeprozesses von Titanlegierungen

Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der modernen Gesellschaft werden Schmiede- und Verformungsgeräte mit großer Tonnage, hoher Präzision und hoher Effizienz auf international hohem Niveau eingesetzt, um den großen Bedürfnissen der gesunden Entwicklung der Volkswirtschaft meines Landes und der Modernisierung der Landesverteidigung gerecht zu werden hergestellt wurden. Im Jahr 2000 wurden energiesparende und umweltfreundliche Heizgeräte hergestellt, die auch in der Schmiedeproduktion weit verbreitet sind. Gleichzeitig wurden fortschrittliche Schmiedetechnologien wie Warmgesenkschmieden, isothermes Schmieden, superplastisches Schmieden, multidirektionales Gesenkschmieden und Pulverschmieden in großem Umfang in der Produktion eingesetzt. Rollschmieden, Quer-Querwalzen, Radialpräzisionsschmieden, Strangpressschmieden sowie spezielle Schmiedetechnologien wie Walzen und Stauchen sind ebenfalls weit verbreitet. Neue Technologien wie Schmieden (CAD/CAM/CAE) wurden im Ingenieurwesen eingesetzt. Die technische Forschung zu intelligenter Schmiedetechnologie, Technologie zur Vorhersage der Lebensdauer von Schmiedegesenken und Technologie zur Vorhersage der Schmiedeleistung wird umfassend durchgeführt. . Mit der Entwicklung fortschrittlicher Schmiedetechnologie umfassen die Entwicklungstrends der Schmiedetechnologie für Titanlegierungen:
①Präzisionsschmiedetechnologie für komplexe ultradünne Schmiedeteile;
② Near-Netto-Verformungstechnologie für große integrale Schmiedeteile;
③Hochzuverlässige und kostengünstige Schmiedetechnologie;
④Neue Materialschmiedetechnologie;
⑤ Technologie zur Herstellung von Verbundwerkstoffen basierend auf Schmiedeverformung;
⑥Intelligente Schmiedetechnologie (einschließlich numerischer Simulation, Schmiedewissenssystem, Produktionsautomatisierungslinie und Gerätesteuerung) usw.
Eigenschaften des Schmiedeprozesses von Titanlegierungen
Der Zweck der Schmiedeverformung von Titan und Titanlegierungen besteht erstens darin, die Form und Größe des Schmiedestücks zu erhalten, die den Konstruktionsanforderungen entspricht, und zweitens darin, die Mikrostruktur und Leistung des Schmiedestücks so zu gestalten, dass sie den technischen Konstruktionsspezifikationen entsprechen. Die Qualität von Schmiedestücken aus Titanlegierungen wird jedoch hauptsächlich durch den Schmiedeprozess bestimmt, was bedeutet, dass die schlechte Mikrostruktur, die während der Schmiedeverformung von Titanlegierungen entsteht, durch Wärmebehandlungsprozesse nur schwer zu verbessern ist. Daher ist es vor der Formulierung des Schmiedeprozesses notwendig, die Eigenschaften des Schmiedeprozesses von Titanlegierungen zu verstehen. Die Eigenschaften des Schmiedeprozesses von Titanlegierungen umfassen hauptsächlich die folgenden drei Aspekte.

Eine hohe Verformungsbeständigkeit ist eine der bemerkenswerten Eigenschaften der Schmiedeverformung von Titanlegierungen. Im Vergleich zu Baustahl aus Chrom-Nickel-Molybdän-Legierung ist der Verformungswiderstand der Titanlegierung bei Schmiedeverformung unter den gleichen Schmiedeverformungstemperaturbedingungen größer und nimmt mit sinkender Schmiedeverformungstemperatur schnell zu. Aufgrund der hohen Verformungsbeständigkeit von Titanlegierungen führt daher eine geringfügige Reduzierung der Schmiedeverformungstemperatur von Titanlegierungen während der Schmiedeverformung zu einer erheblichen Erhöhung der Verformungsbeständigkeit, wie in Abbildung 1 dargestellt. Wählen Sie daher eine vernünftige Option Die Verformungstemperatur beim Schmieden ist die Hauptaufgabe beim Schmieden von Titanlegierungen.

Abbildung 1 Einfluss der Verformungstemperatur beim Schmieden auf Titanlegierungen und Chrom-Nickel-Molybdän-Legierungen

Eine schlechte Wärmeleitfähigkeit ist ein weiteres wesentliches Merkmal von Titanlegierungen. Eine schlechte Wärmeleitfähigkeit führt dazu, dass die Oberfläche des Titanlegierungsbarrens nach dem Erhitzen schneller abkühlt als das Innere. Ein unsachgemäßer Betrieb führt zu einem relativ großen Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenseite des Barrens, was die Verformung des Barrens aus Titanlegierung beim Schmieden verschlimmert. Ungleichmäßige innere und äußere Verformungen und sogar Risse beeinträchtigen die Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Schmiedestücken aus Titanlegierungen erheblich. Daher ist das vollständige Vorwärmen von Werkzeugen, die in direktem Kontakt mit Titanlegierungsbarren stehen, wie z. B. Schmiedegesenke und Klammern, eine sehr wichtige Aufgabe bei der Herstellung von Titanlegierungsschmiedeteilen.

Aufgrund der hohen Viskosität und schlechten Fließfähigkeit von Titanlegierungen muss die Schmierung beim Schmieden und Umformen von Titanlegierungen verstärkt werden. Andernfalls kommt es zu Schimmelverklebungen und Materialrückfluss. Gleichzeitig erhöht sich durch die erhöhte Reibung der Verformungswiderstand deutlich und es kommt teilweise zu Klebrigkeit. sterben und das Schmieden zerreißen. Experimentelle Forschungsergebnisse zeigen, dass der Reibungskoeffizient der Titanlegierung beim Hochtemperaturstauchen ohne Schmiermittel 0,5 beträgt. Wenn Glasschmiermittel verwendet wird, beträgt der Reibungskoeffizient der Titanlegierung beim Hochtemperaturstauchen 0.04~0,06. Daher ist die Verwendung angemessener Schmiermittel beim Schmieden von Titanlegierungen eine wichtige Maßnahme, um die Qualität von Schmiedestücken aus Titanlegierungen sicherzustellen.
Stellungnahme: Der Artikel ist ein Auszug aus dem MCC Nonferrous Technology Network