Một nhà máy theo đèn hiệu TC4 rèn thử nghiệm sản xuất, các mẫu thử của một số chỉ số hiệu suất rèn không thành công, bao gồm cả chỉ báo "gãy ứng suất có khía" là dưới 5 giờ, đối với vấn đề này, trước tiên cần được phân tích từ tổ chức và hình thái luyện kim TC4, rồi từ quá trình rèn để tìm ra nguyên nhân.
1.TC4 Đặc điểm tổ chức và hình thái kim loại
Hợp kim titan TC4 là hợp kim titan loại +, được cấu tạo từ Ti-6AL-4V, được ủ cho pha +, chứa 6? của nguyên tố -ổn định nhôm, tăng cường hóa rắn pha -để nâng cao cường độ ổn định vanadi của khả năng -phase nhỏ nên số lượng -phase trong tổ chức ủ ít, chiếm khoảng 7-10?
Hợp kim TC4 trong các điều kiện xử lý nhiệt và xử lý nhiệt khác nhau, tỷ lệ pha cơ bản, tính chất và hình thái rất khác nhau. nhiệt độ biến đổi của hợp kim TC4 ở mức 1000 độ hoặc hơn, nếu TC4 được làm nóng đến 950 độ, làm mát không khí sau khi tổ chức sơ cấp + chuyển đổi tổ chức; chẳng hạn như được làm nóng đến 1100 độ, làm mát bằng không khí, nó là một tổ chức pha biến đổi hoàn toàn thô, được gọi là tổ chức Weiss. Nếu nung nóng và biến dạng cùng lúc thì hiệu quả sẽ rõ ràng hơn, hợp kim TC4 được nung nóng đến nhiệt độ chuyển tiếp trên, nhưng biến dạng nhỏ, tức là hình thành tổ chức Wei. Đặc điểm tổ chức của nó là: độ dẻo, độ bền va đập thấp hơn, nhưng khả năng chống rão tốt hơn. Nếu nhiệt độ bắt đầu biến dạng trong quá trình chuyển đổi nêu trên nhưng mức độ biến dạng đủ lớn thì tổ chức có đặc điểm: - Pha phân định ranh giới hạt bị dập một phần, sọc - Pha bị biến dạng một phần, gọi là rổ lưới -giống như tổ chức Đặc trưng bởi độ dẻo, độ bền va đập tốt hơn tổ chức Wei, tương tự như tổ chức tinh thể mịn cân bằng, độ bền nhiệt độ cao và hiệu suất leo tốt hơn. Nếu nhiệt độ gia nhiệt thấp hơn nhiệt độ chuyển tiếp và mức độ biến dạng đủ thì tức là đạt được tổ chức đẳng trục. Nó được đặc trưng bởi hiệu suất tổng thể tốt hơn, đặc biệt là độ dẻo cao và độ bền va đập. Nếu vùng pha + ở phần nhiệt độ cao bị biến dạng và ủ ở nhiệt độ cao trên tổ chức lai thì hiệu suất toàn diện của nó là tốt.
Từ phân tích trên của tổ chức luyện kim có thể được đánh giá nếu hiệu suất TC4 suy giảm, có thể do hai liên kết trong quá trình rèn gây ra.
① nhiệt độ gia nhiệt quá cao, đạt hoặc vượt quá nhiệt độ chuyển tiếp; ② mức độ biến dạng của vật rèn không đủ lớn.
② Mức độ biến dạng của vật rèn không đủ lớn.
2.Phân tích quá trình rèn TC4
Nhiệt độ rèn trên kích thước hạt hợp kim titan + và hiệu suất nhiệt độ phòng là khi kích thước hạt tăng lên (chuyển pha ở trên), trong khi độ giãn dài và độ co rút của mặt cắt trở nên nhỏ hơn, độ dẻo giảm; Để đảm bảo rằng vật rèn TC4 có hiệu suất tổng thể tốt, nên rèn dưới nhiệt độ chuyển tiếp. Khả năng chống biến dạng của hợp kim titan cao hơn, nhưng độ dẫn nhiệt kém; rèn trong dòng hợp kim và búa nặng, biến dạng dẫn đến có thể làm cho các bộ phận riêng lẻ của nhiệt độ rèn vượt quá nhiệt độ chuyển tiếp, cũng như biến dạng ở mức độ quá khổ, quá nhỏ và các yếu tố khác sẽ gây ra kích thước hạt, do đó hiệu suất suy giảm. Toàn diện ở trên có thể được xác định ban đầu có thể gây ra các lý do rèn TC4 không đủ tiêu chuẩn hiệu suất: ① lô rèn phôi gia nhiệt.
① nhiệt độ gia nhiệt phôi rèn lô quá cao, hơn điểm chuyển tiếp; ② rèn một lần trong quá trình rèn, nhiệt độ quá cao, hơn điểm chuyển tiếp.
② Rèn một búa quá nặng, do đó mức độ biến dạng quá lớn, gây ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ và kết tinh lại, làm giảm hiệu suất.
③ Sau khi rèn, nhiệt độ xử lý nhiệt quá cao, do đó nhiệt độ rèn TC4 vượt quá điểm chuyển tiếp, hình thành tổ chức Ngụy, làm giảm hiệu suất rèn.
3. Thay đổi các thông số quy trình rèn TC4 và kết quả kiểm tra
Lựa chọn các thông số và kết quả thử nghiệm
Đối với phân tích trên, thay đổi các thông số quy trình rèn TC4 (Bảng 1) đồng thời khi rèn, chú ý đánh nhẹ, đánh nhanh. (Lưu ý: kích thước vật liệu ¢ 50 × 113, kích thước rèn 50 × 65 × 65)
Kết quả kiểm nghiệm: tất cả các chỉ số hoạt động đều đạt tiêu chuẩn, trong đó chỉ số "gãy do ứng suất có khía" lớn hơn 5 giờ.
Phân tích kết quả thử nghiệm
(1) Từ nhiệt độ lò và nhiệt độ bắt đầu rèn, nhiệt độ gia nhiệt không quá cao, ngay cả khi trên 20 độ vẫn có thể rèn được các bộ phận đủ tiêu chuẩn.
(2) kiểm tra bằng cách sử dụng một búa duy nhất thổi nhẹ đánh nhanh, kiểm tra hiệu suất rèn đạt tiêu chuẩn, chứng minh rằng đánh nhẹ nhanh là một yếu tố quan trọng để cải thiện hiệu suất rèn.
(3) rèn nhiệt độ xử lý nhiệt so với các thông số ban đầu để giảm 20 độ, cũng có thể là một yếu tố để cải thiện hiệu suất, bởi vì từ quan điểm nhiệt độ, nếu nhiệt độ lò do độ lệch kiểm soát nhiệt độ đạt tới 795 độ, vượt quá sản xuất đặc điểm kỹ thuật 780 độ, sẽ dẫn đến sự suy giảm hiệu suất của vật rèn.
Kiểm tra kết quả kiểm tra và kết luận
Để kiểm chứng thêm kết quả thử nghiệm, kết hợp với việc sản xuất thử nghiệm (Bảng 2), trong búa vẫn duy trì phương pháp đánh nhẹ nhanh; kết quả của thử nghiệm rèn tất cả các chỉ số "gãy do ứng suất khía" đủ tiêu chuẩn đều lớn hơn 5 giờ.
Kiểm tra trước và sau các tính chất cơ học của vật rèn hợp kim titan TC4 xem ở trên (Bảng 3). Qua thử nghiệm đã kết luận rằng: trong quá trình sản xuất vật rèn hợp kim titan TC4, cần kiểm soát chặt chẽ các thông số quá trình rèn; trước hết, chú ý đến việc rèn trong ánh sáng đánh nhanh, giảm mức độ biến dạng của một đòn búa duy nhất, và thứ hai, giá trị lý thuyết của nhiệt độ xử lý nhiệt sau rèn phải được đặt trong khoảng 760 ~ 770 độ , để đảm bảo chất lượng rèn của vật rèn TC4.
Quá trình rèn hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng không, hàng không vũ trụ, quá trình rèn đẳng nhiệt đã được sử dụng trong sản xuất các bộ phận động cơ và các bộ phận kết cấu máy bay; cũng ngày càng được chào đón nhiều hơn bởi ô tô, năng lượng điện và hải quân và các ngành công nghiệp khác. Ở nước ngoài, việc ứng dụng hợp kim titan đã được phát triển ở mức rất cao, ứng dụng vào nhiệt độ cao hơn của hợp kim TiAL và các hợp chất liên kim loại đã được chú trọng, và có rất nhiều nghiên cứu; để ứng dụng tốt hơn các vật liệu này, đồng thời quá trình biến dạng của nó cũng đã được thực hiện rất nhiều nghiên cứu. Mọi người cũng ngày càng chú ý hơn đến việc nghiên cứu hợp kim titan loại beta có độ bền cao hơn.
