Analyse av rulletemperatur på mikrostrukturen og egenskapene til titansmiing

Kvaliteten påtitansmiing bestemmer direkte deres tjenestepålitelighet. Som en kjerneprosessparameter i den varme arbeidsprosessen, påvirker valsetemperaturen i stor grad de endelige mekaniske egenskapene til produktene ved å regulere fasetransformasjonsatferden og mikrostrukturell utvikling inne i smiingen.

 

 

Krystallstrukturen til titanlegeringer endres med temperaturen, med et kritisk punkt for fasetransformasjon (885~900 grader for kommersielt rent titan og 980~1010 grader for Gr5-legering). Basert på dette er rulling delt inn i tre kategorier: fasesone, + fasesone og kritisk sone, med betydelige forskjeller i mikrostrukturell utvikling og egenskaper.

 

β Phase Zone Rolling (>Fasetransformasjonspunkt)

Emnet består av kropps-sentrert kubisk (BCC) fase, med lav deformasjonsmotstand og god plastisitet, noe som gjør den egnet for stor-deformasjonsbehandling. Ingots kan gjennomgå 70% ~ 80% stor deformasjon for å bryte grove korn og danne en jevn fibrøs struktur. Imidlertid er nålformet martensitt utsatt for å dannes etter avkjøling, noe som fører til en ubalanse mellom styrke, plastisitet og seighet, noe som krever påfølgende varmebehandlingsoptimalisering.

 

+ Fasesonerulling (< Phase Transformation Point)

Dette er kjernerullingsintervallet for ferdig smiing, for det meste kontrollert ved 30~50 grader under fasetransformasjonspunktet (f.eks. 950~800 grader for Gr5-smiing). Materialet består av en dobbel fase av sekskantet-pakket (HCP) fase og BCC-fase. Deformasjon er ledsaget av kornfragmentering og faseforfining/sfæroidisering, noe som muliggjør dannelsen av en ideell struktur av likeakset fase + lamellær -transformert fase, som balanserer styrke og plastisitet.

 

Rullende kritisk sone (nær fasetransformasjonspunkt)

Strukturen er blandet og ujevn, noe som resulterer i{0}}utsatt for-svingende smiegenskaper. Det anbefales ikke uten spesielle krav.

 

 

 

 

Fasesonerulling

Nålformet martensitt dannes etter avkjøling, noe som resulterer i høy styrke, men lav plastisitet og seighet. Utilstrekkelig deformasjon har en tendens til å beholde originale korngrenser og generere kontinuerlig korngrensefase, redusere seighet, forårsake spenningskonsentrasjon og påvirke servicesikkerhet.

 

+ Fasesonerulling

Dette er det optimale valget for å balansere styrke og plastisitet. Rimelig temperaturkontroll kan foredle korn og optimere fasesammensetningen for å forbedre egenskapene.

 

Eiendomsenhet

Smiing i store-størrelser er utsatt for forskjeller i overflate-kjernestruktur/egenskaper på grunn av temperaturgradienter. Optimalisering av temperatursystemer (f.eks. multi-rulling) kan forbedre dette.

 

 

-Type og nær- -Type titanlegeringer

Ingotnedbrytning krever en relativt høy fasesonetemperatur (1180~900 grader) for å redusere deformasjonsmotstanden og forbedre produktiviteten. Preforming og formsmiing må reduseres til + fase-sonen for å sikre gode mikrostrukturelle egenskaper. Disse legeringene er svært følsomme for rulletemperatur; for høye temperaturer fører lett til kornvekst, mens for lave temperaturer øker deformasjonsmotstanden og er utsatt for sprekker.

 

+ -Typ titanlegeringer (f.eks. Gr5)

Som den mest brukte typen har de et bredt rulletemperaturområde, men ferdige smidninger må kontrolleres strengt i + fasesonen. Tar Gr5 som et eksempel, er støpenedbrytningstemperaturen 1200~850 grader (fasesone), preformingstemperaturen er 1000~800 grader (+ fasesone nær fasetransformasjonspunktet), og formsmiingstemperaturen er 950~800 grader (typisk + fasesone). Gjennom temperaturkontroll i flere{12}}trinn balanseres både prosesseringseffektivitet og produktytelse.

 

Nær- -Type titanlegeringer

Disse legeringene har lav fasetransformasjonstemperatur og kan rulles over et bredt temperaturområde, men for høye temperaturer som forårsaker overdreven kornvekst må unngås. De rulles vanligvis i +-fasesonen for å oppnå en struktur som balanserer styrke og seighet.

 

 

Nøyaktig lokalisering av fasetransformasjonstemperatur

Bestem / fasetransformasjonspunktet for spesifikke legeringer gjennom termiske ekspansjonseksperimenter eller metallografisk analyse for å dele fasesonen og + fasesonen, unngå mikrostrukturelle defekter forårsaket av feilvurdering av intervaller.

 

Velg rulleintervaller etter behov

Prioriter stor-deformasjonsrulling i fasesonen for blokknedbrytning for å forbedre den opprinnelige strukturen, og prioriter +-fasesonen for ferdig smiing for å balansere styrke og plastisitet. For smiing som krever høy seighet, kan valsetemperaturen i + fase-sonen reduseres hensiktsmessig for å raffinere korn.

 

Optimaliser temperaturgradientkontroll

Bruk "raskvalsing med lav-temperatur" eller "multi-passvalsing" for smiing av store-størrelser for å redusere overflate-kjernetemperaturforskjellen og forbedre egenskapens enhetlighet.

 

Synergi med påfølgende varmebehandling

Utgløding etter fasesonevalsing for å foredle den nåleformede strukturen, og utfør løsningsaldring etter + fasesonevalsing for ytterligere å forbedre styrken.