Как да предотвратим 7-те основни вида и причини за напукване на титановата сплав при коване?

Титанови сплави с ниска плътност, висока якост, устойчивост на висока температура, устойчивост на корозия, немагнитни и биосъвместими и други отлични всеобхватни характеристики в съвременната космическа промишленост, оръжейно оборудване, химическа и петролна, медицинска, ядрена енергетика и други области на приложение стават все повече и по-широко използвани, повечето от които се използват при деформацията на титанови сплави като пръти, изковки и валцовани профили. Деформацията на коване е да се гарантира, че материалът от титанова сплав за получаване на идеалната организация и свойства на важните средства, но в процеса на коване на титаниева сплав, особено в процеса на производство на заготовки от слитък до прът, често има различни форми на напукване, не само за увеличаване на разходите за производство и производство, но също така и за намаляване на ефективността на производството и скоростта на материала, и когато сериозността на продукта скрап. С оглед на това, тази статия анализира и обобщава явлението напукване, което се случва в процеса на коване на титанова сплав през годините, и предлага мерки за предотвратяване и разрешаване на напукване, така че да се гарантира ефективността на производството и качеството на продукта от титан коване на сплави.
1, Класификация и причини за напукване при коване на титанова сплав
1.1 Напукване на челната повърхност
Напукването на челната повърхност е вид напукване, което се появява на челната повърхност на заготовката в процеса на коване на титанова сплав и пукнатините обикновено са по-големи и по-чести. Напукването на челната повърхност има по-голямо въздействие, което обикновено води до коване, което не може да продължи според процеса. Основните причини за напукване на челната страна: ① дупки за свиване на главата на блока или краят на студената сегрегация не е напълно чист; ② процес на разстройване, челната повърхност на заготовката и контактната топлина на наковалнята се абсорбират, издърпвайки дългия процес, изпъкналостта на крайната страна на заготовката се охлажда бързо; ③ позиция на челната повърхност в различни посоки на екструдирането, деформацията не е равномерна или издърпването на дългата скорост на деформация е твърде висока; ④ някои от устойчивостта на деформация на заготовката е голяма, лоша мобилност, края на сърцето на вдлъбнатата.
1.2, Сгъваем крак
Сгъваемото напукване е главно в три вида случаи: Първо, съотношението на височината на слитъка към диаметъра на суровината от титанова сплав е по-голямо или равно на 2,5 или вземане на проби от слитък в средата на слитъка, остатъчен жлеб за вземане на проби, разстройване и сгъване; Второ, процесът на коване на заготовката в средната част на пукнатината, смилане в дълбока яма, разстройване и сгъване отново; Трето, другите спомагателни процеси, генерирани от острите ъгли на неравностите и кратерите, не са в съответствие с разпоредбите на нараняванията при смилане. Фигура 1 (а) показва сгъването на заготовка от титанова сплав TB6 в средната част поради дълбока яма след смилане. Фигура 1 (b) за TC4-LC заготовка от титанова сплав, наклонена на рязане при разделяне, завъртете на 180 градуса, за да продължите с рязане, повърхността на рязане в средата на остатъчните остри ръбове не са полирани и след това издърпайте дължината на настъпи по-сериозно сгъване.
1.3 Разкъсване
Разкъсването е вид напречно напукване на заготовка от титанова сплав, локализирано разкъсване на заготовката при изтегляне по дължина и деформация. Разкъсването при коване ще увеличи количеството на смилане, ще намали материала в скоростта на материала, докато по-дълбокото разкъсване в процеса на формоване може да доведе до това, че заготовката не може да отговори на изискванията за размер на машинната обработка на продукта и скрап. Основната причина за разкъсване е, че еднократно преминаване под количеството е твърде голямо (единичната страна е по-голяма от 50 mm) или под скоростта е твърде бърза, Фигура 2 (a) за разкъсване на плоча от титанова сплав TB6. Второ, деформацията на наковалнята на чука, дължаща се на продължителна употреба на изкривяването на ръба му, не е достатъчно гладка или температурата на предварително загряване на наковалнята на чука не е достатъчна, редовната деформация под налягане също ще доведе до разкъсване на заготовката. В допълнение, някои стъпаловидни пръти на вала или изковаване със стъпало, поради голямата разлика в локалния размер на грешната платформа, издърпването на дълго изковаване е по-вероятно да се разкъса, Фигура 2(b) за TC4-DT титан стъпка на коване на сплав при разкъсване.

1.4, вътрешна пукнатина
Вътрешното напукване обикновено се отнася до едноточково, непрекъснато или периодично непрекъснато напукване в заготовката от титанова сплав в процеса на коване, което обикновено е трудно за намиране и трябва да бъде открито чрез ниска проверка или ултразвукова дефектоскопия. Този тип пукнатини разрушават непрекъснатостта на метала и могат да бъдат бракувани само. Причините за вътрешното напукване могат да бъдат обобщени в две категории: Първо, някои материали от титанови сплави съдържат волфрам, молибден и ниобий и други огнеупорни метални елементи, локалното съществуване на по-сериозна сегрегация, включвания или насипни, студена сегрегация и други металургични дефекти в процес на коване и деформация в източник на пукнатини; На второ място, за някои малки спецификации (квази 90 mm или Ф90 mm или по-малко) материали от титаниева сплав, рисуване на дълъг процес на бързо охлаждане, обърнатият ръб на температурата е нисък или трябва да се изковава, локален температурен градиент на заготовката, лесен за производство вътрешни пукнатини. Фигура 3 за TA15 титанова сплав квази-Ф85 mm завършена щанга за откриване на дефекти, открита близо до сърцето на позицията на морфологията на вътрешната фрактура, след анализ на втория случай.

1.6. Крехко напукване
Някои трудни за деформиране материали от титаниева сплав при висока температура са с лоша пластичност, неправилен контрол на процеса, лесни за причиняване на тежки крехки пукнатини, дълбоки пукнатини и трудни за отстраняване. Под изискванията на процеса на коване при крайна температура на коване, заготовката под по-голямо налягане е склонна към крехко напукване. Има някои високотемпературни материали от титанови сплави, които не приемат 200 ~ 300 градуса нискотемпературна пещ или сегментиран процес на нагряване е неразумно, температурата е твърде бърза, поради лошата топлопроводимост на титановите сплави, което води до процеса на нагряване на край на заготовката и средата, повърхността и сърцето на съществуването на голям температурен градиент, извън коването, се появяват сериозни напуквания. Фигура 5 (a) показва високотемпературно напукване на тестов материал от титанова сплав, почти разбит на две секции, след анализ на процеса на нагряване и процесът на нагряване е твърде бърз. Фигура 5 (b) показва процес на коване на слитък Ti3Al, който се случва по време на крехко напукване, анализиран в резултат на неправилна операция на охлаждане. Поради повреда на оборудването спиране на коването с въздушно охлаждане, работеща машина за затягане на части от слитък, обвити в изолационен памук, не се почиства навреме, охлаждането на слитъка не е равномерно и материалът е по-чувствителен към температурата, при нагряване и коване, в слитъкът, обвит в изолационна памучна граница, се напуква.
1.7, Повърхностно напукване през тялото
Металургичното качество на блока е лошо, повърхностните дефекти не са отстранени напълно или процесът на нагряване е неразумен, което води до напукване на повърхността на заготовката в процеса на коване. Общата площ е сравнително голяма, сериозни щети. Фигура 6 за обработка на входящия материал TC4-LC слитък от титанова сплав, първо изтегляне на пламък, близо до позицията на главата на страната на сериозното напукване (кутия на фигурата), след анализиране на пещта, номерът на качеството на топене на слитъка е лошо, студената сегрегация на повърхността на слитъка и подкожните въздушни отвори не се почистват в резултат на това. Дружеството е слитък за тестване на материал от титаниева сплав, леене на първия пожар, коване през тялото, сериозно напукване, след анализ на точката на промяна на фазата на тестовия материал 1020 градуса, докато температурата на отваряне е само 1050 градуса, температурата на нагряване е ниска, пластичността на организацията на леене е лоша, което води до сериозно напукване и след това се загрява до 1150 градуса, отваря отново заготовката, напукването е значително намалено.
2, Характеристики на напукване при коване на титаниева сплав
2.1 Сериозни щети
Напукването на титановата сплав е сериозна опасност, не само за увеличаване на интензивността на труда на работниците, смилащи, намаляване на ефективността на производството, но и за намаляване на добива на продукта. Част от сериозното напукване, дължащо се на по-дълбоко смилане, необходимост от увеличаване на времето за подстригване на пожар, увеличаване на производствените разходи, за партидно производство на продукти поради нарушаване на спецификациите на втвърдения процес, лесно причиняване на колебания в качеството на продукта. По-сериозните пукнатини при коване могат да доведат до остаряване на продукта поради невъзможността да се изпълнят изискванията за размер или тегло на продукта при доставка.
2.2, вродена
За Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, както и някои нови компоненти на трудни за деформиране високотемпературни титанови сплави, поради техните собствени структурни и организационни фактори, способността за деформация е лоша, самата по-склонна към напукване. Металургичното качество на някои слитъци от титаниева сплав е лошо, има сегрегация, включвания, подкожна порьозност или студена сегрегация и други металургични дефекти, в последващия процес на коване е склонен към напукване при много огън и е по-трудно да се елиминира.
2.3 Трудни за ремонт и шлайфане
Напукване на титаниева сплав с трудни характеристики на смилане: ① пукнатини, трябва да се почистят, трябва да се контролира съотношението ширина към дълбочина на смилане на По-голямо или равно на 10, смилане на по-голямо количество; ② част от лошата пластичност на титановата сплав, поради смилането на местното повишаване на температурата на заготовката, наличието на температурен градиент, охлаждане поради ролята на напрежението, пукнатините ще продължат да се разширяват, т.е. докато смилането се напуква; ③ някои от малките размери на пръти или изковки от титанова сплав, поради теглото на размера на малкия, смилането не е лесно да се определи; ④ Напукване в края на някои по-дълги пръти и изковки, които трябва да бъдат полирани вертикално, е трудно за работа и представлява опасност за безопасността; ⑤ Някои профилни части имат неправилни форми и размери и няма откъде да започнете с шлифоването на вътрешни пукнатини.
2.4 Трудна проверка
Напукването на титановата сплав има трудни характеристики за проверка: ① пукнатините се нуждаят от 100% проверка, натоварване на инспекцията; ② пукнатините стават по-малки, лесно се покриват от прах от смилане, инспекторът не може да определи с невъоръжено око дали да се отстрани напълно; ③ някаква неправилна форма, пукнатините са по-трудни за проверка; ④ се появяват пукнатини вътре в заготовката или под кожата, които не се виждат с невъоръжено око, обикновено проверка на готовия продукт или ниска проверка, за да разберете кога е твърде късно; ⑤ лесни за напукване вътрешните пукнатини поради неправилна форма и размер, пукнатините не могат да бъдат намерени; ⑤ лесни за напукване вътрешните пукнатини поради неправилна форма и размер, пукнатините не могат да бъдат намерени; ⑤ лесни за напукване вътрешни пукнатини поради неправилна форма и размер, пукнатините не могат да бъдат намерени. ⑤ лесен за напукване или формиране преди теста за проникване на оцветяването на заготовката, което увеличава трудността на работата на инспектора.
3, Предотвратяване и решение за коване на титанова сплав
Съгласно горните седем вида форми, причини и характеристики на напукване на титанови сплави и в комбинация с примери за напукване, разработването на целеви превантивни мерки. В същото време е необходимо да се съсредоточи върху подобряване на нивото на работа на персонала и мълчаливото разбиране, за да се гарантира, че ключовото оборудване е в перфектно работно състояние, разработването и стриктното прилагане на подходящо смилане, спецификации за проверка, контрол на ключовите точки и важни подробности.

3.2 Предотвратяване на сгъване и напукване
Първо, контролирайте слитъка на суровината от титаниева сплав или съотношението височина на заготовката към диаметъра на междинния процес. По-малко или равно на 2,5, по-подходящият диапазон на съотношението височина към диаметър е 1,8 ~ 2,3; Второ, средната част на остатъчния жлеб за вземане на проби от слитъка и сгъваемите заготовки, напукващи части на машината или шлифоване, не забравяйте да заоблите и изгладите съотношението ширина към дълбочина на По-голямо или равно на 10 е подходящо; Трето, уверете се, че сте се уверили, че рязане, машинна обработка и други спомагателни процеси, генерирани от острите ъгли на неравностите и кратерите (като обработка на дупки за позициониране и т.н.) в съответствие с изискванията за вътрешен контрол за шлифоване, подобно на стъпките на заготовката показано на Фигура 7, дупките за позициониране и т.н. трябва да се полират чисто преди да продължите с коването.
3.3 Предотвратяване на разкъсване
Първо, бърза ковашка машина, коване с едно преминаване, едностранно под контрол на налягането 20 ~ 30 mm диапазон, скоростта на налягане не трябва да бъде твърде бърза (до 5 ~ 10 mm / s подходящо); Второ, за да се гарантира, че кривината на ръба на наковалнята на чука е по-голяма или равна на R40 mm, деформацията се появява своевременно, за да се поддържа обработката и да се гарантира, че наковалнята е предварително загрята до 300 ~ 400 градуса C; Трето, за стъпалата на пръта на вала или стъпалото коване, стъпалото коване при коването не забравяйте да използвате лек натиск на чукащата пръчка, след това чукът трябва да се натиска бавно и деформацията на единичния чук трябва да се контролира стриктно в рамките на 30 mm , а когато се получи разкъсване, чукът трябва да се ремонтира или коването да се спре навреме за шлайфане.
3.4, Предотвратяване на вътрешни пукнатини
Първо, за материали от титанови сплави, съдържащи огнеупорни метални елементи като волфрам, молибден и ниобий, трябва да започнем от източника, да засилим изследванията на процеса на топене на слитък, да подобрим нивото на технологията на топене, за да намалим или елиминираме сегрегацията, включванията, насипни или студени сегрегация и други металургични дефекти; второ, за малка заготовка от титаниева сплав, процесът на изтегляне трябва да бъде своевременно скосяване и се опитайте да избегнете затягането на заготовката на главата на коването, условията позволяват незабавно да се върнат в пещта за изковаване.
3.5 Предотвратяване на надлъжно напукване
Първо, процесът на изтегляне на заготовка от титанова сплав при своевременно скосяване, забранява появата на остри ръбове, черни ръбове; Второ, някои от чувствителните към температура високотемпературни титаниеви сплави, изковани след въздушно охлаждане или охлаждане на изолационния памук, опитайте се да не използвате въздушно охлаждане, водно охлаждане, маслено охлаждане и други методи за бързо охлаждане.
3.6 Предотвратяване на крехко напукване
За трудна деформация на високотемпературни материали от титаниева сплав трябва да се използва "пакетно коване на памук": т.е. заготовката се нагрява до определеното време на задържане, заготовката се отстранява, обвива се в слой топлоизолационен памук (дебелина около 10 mm , равномерно поръсен със слой защитно средство за стъкло), върнете в пещта, за да продължите да нагрявате (време според размера на заготовката и опаковката памук бързо и бавно), извън коването, процесът на своевременно увеличаване на покритието на топлоизолационния памук, минимизиране на температурата на заготовката, за минимизиране на температурата на заготовката. Памук, минимизиране на загубата на температура на заготовката, за да се гарантира, че винаги в процеса на коване температурата е над крайната температура на коване, практиката показва, че операцията може значително да намали напукването. В допълнение, този тип нагряване на титаниева сплав трябва да се използва 200 ~ 300 градуса нискотемпературна пещ, многостепенно нагряване, бавно нагряване (50 ~ 100 градуса / час), за да се гарантира, че заготовката се нагрява равномерно, намаляване на температурния градиент в различни части. И накрая, процесът на коване е забранен от изпускане на материал, като се избягва силен сблъсък с детайла; процесът на охлаждане е бавен и равномерен; шлифоването на пукнатини е завършено за тест за проникване на цвета и др.
3.7, предотвратяване на напукване на повърхността
Първо, повърхностното напукване, причинено от лошо металургично качество на слитъците, трябва да засили изследванията на процеса на топене, да подобри нивото на топене, коване преди необходимостта от пълно премахване на студената сегрегация на слитъка, подкожната порьозност и други металургични дефекти. Второ, когато формулираме процеса на нагряване и коване, трябва дълбоко да обобщим урока, че ниската температура на нагряване на изпитвания материал води до сериозно напукване и да разгледаме изчерпателно различни фактори, за да гарантираме, че процесът е оптимален.
4, Заключение
(1) Напукване при коване на титанова сплав включва напукване в края, напукване на сгъване, разкъсване, вътрешно напукване, надлъжно напукване, крехко напукване и т.н., с различни форми и контролируеми причини; и се характеризира със сериозни опасности, вродени, наследствени, трудни за ремонт и смилане и трудни за проверка.
(2) За да се намали и избегне напукването при коване на титанова сплав, превенцията трябва да бъде основният фокус и трябва да се разработят разумни и осъществими превантивни мерки. В същото време трябва да гарантира, че важните процеси като коване, шлайфане и инспекция са под контрол и че ключовите контролни точки на мерките се прилагат стриктно.