Dom > Vijesti > Sadržaj

Tehnologija kovanja titanijumom i štapom od titanijumske legure

Oct 09, 2024

Zbog visokog pritiska, životni vek titanijumskih šipki je smanjen. Stoga, kada se zatvoreno kovanje koristi za kovanje titanijumskih šipki, volumen originalnog blanka mora biti strogo ograničen, što otežava proces pripreme materijala. Da li se koristiti zatvoreno kovanje treba razmotriti iz perspektive interesa i izvodljivosti procesa. Kod otvorenog kovanja, gubitak zaobljenosti iznosi 15%-20% mase praznog materijala. Procesni otpad steznog dijela (ako se ovaj dio mora ostaviti u skladu s uvjetima kovanja) čini 10% mase praznog materijala. Relativni gubitak metala šiljaka obično se povećava sa smanjenjem težine blanka. Za neke otkovke s asimetričnom strukturom, velikim razlikama u površini presjeka i lokalnim dijelovima koje je teško ispuniti, potrošnja šišaka može biti i do 50%. Iako kod zatvorenog kovanja u kalupima nema gubitka grebanja, proces izrade blanka je komplikovan i potrebno je dodati više žljebova za prelazni alat, što će nesumnjivo povećati pomoćne troškove.
Posljednji blank se samo termički obrađuje i seče. Temperatura kovanja i stepen deformacije su osnovni faktori koji određuju strukturu i performanse legure. Toplinska obrada titanijumskih šipki razlikuje se od čelika. Kovanje se obično koristi za izradu oblika i veličina sličnih otpadu. Ne igra odlučujuću ulogu u organizaciji legure. Stoga, specifikacije procesa posljednjeg koraka titanijumskih šipki igraju posebno važnu ulogu. Ukupna deformacija slijepog uzorka ne smije biti manja od 30% i temperatura deformacije ne smije prelaziti temperaturu faznog prijelaza. Da bi titanijumska šipka istovremeno dobila veću čvrstoću i plastičnost, temperatura i stepen deformacije treba da budu raspoređeni što je ravnomernije moguće u celom deformisanom blanku.

Nakon termičke obrade rekristalizacije, uniformnost i performanse titanijumskih šipki nisu tako dobri kao kod čeličnih otkovaka. U području intenzivnog protoka metala, malo uvećanje je rasplinuti kristal, a veliko uvećanje je ravnoosni fini kristal; u području teške deformacije, zbog male deformacije ili bez deformacije, njegova organizacija često zadržava stanje prije deformacije. Stoga, prilikom kovanja nekih važnih dijelova titanijumske šipke (kao što su diskovi kompresora, lopatice, itd.), pored kontrole temperature deformacije ispod TB i odgovarajućeg nivoa deformacije, vrlo je važno kontrolirati organizaciju originalnog blanka. U suprotnom, krupno zrnasta organizacija ili neki nedostaci će se naslijediti u otkovku, a naknadna termička obrada se ne može eliminirati, što će dovesti do otpadanja otkovka.

U području brze deformacije gdje je termički učinak lokalno koncentriran, pri kovanju otkovaka titanijumske šipke složenih oblika na čekiću. Čak i ako je temperatura zagrijavanja strogo kontrolirana, temperatura metala može i dalje premašiti TB legure. Na primjer, kod kovanja titanijumske šipke sa poprečnim presjekom u obliku slova I, čekić je pretežak, a lokalna temperatura u sredini (područje mreže) je oko 100 stupnjeva viša od lokalnog ruba zbog toplotnog efekta deformacije. Osim toga, područje koje se teško deformiše i područje sa kritičnim stepenom deformacije sklono je formiranju krupnozrnih struktura sa relativno niskom plastičnošću i izdržljivošću tokom procesa zagrijavanja nakon kovanja. Stoga su mehanička svojstva otkovaka složenih oblika iskovanih čekićem često vrlo nestabilna. Međutim, to će dovesti do naglog povećanja otpornosti na deformacije. Iako smanjenje temperature grijanja za kovanje može eliminirati rizik od lokalnog pregrijavanja zadatka, to će povećati trošenje alata i potrošnju energije, te je potrebno koristiti snažniju opremu.

Upotreba višestrukih metoda laganog tapkanja također može smanjiti lokalno pregrijavanje blanka. Međutim, to zahtijeva povećanje vremena grijanja. Za kompenzaciju topline koju gubi blank u kontaktu sa hladnijim kalupom. A kada zahtjevi za čvrstoćom plastičnosti i izdržljivosti deformiranog metala nisu previsoki, bolje je koristiti kovanje s čekićem za otkovke relativno jednostavnih oblika. Međutim, legure ne treba kovati čekićem, jer će višestruko zagrijavanje tokom procesa kovanja u kalupu imati povoljan učinak na mehanička svojstva. U poređenju sa kovačkim čekićem, radna brzina prese (hidraulične prese, itd.) je znatno smanjena, što može smanjiti otpornost na deformaciju i deformacioni termički efekat legure. Kada se titanijumska šipka kuje na hidrauličnoj preši, sila kovanja jedinice matrice je oko 30% niža od sile kovanja sa čekićem, što može produžiti životni vek matrice. Smanjenje termičkog efekta također smanjuje rizik od pregrijavanja metala i porasta temperature preko TB.
Pod istim jediničnim pritiskom kao i kovanje kovačkog čekića, kada je presa kovana. Temperatura praznog grejanja može se smanjiti za 50100 stepeni. Na ovaj način, interakcija između zagrijanog metala i periodičnog plina i temperaturna razlika između blanka i kalupa također se smanjuju, čime se poboljšava ujednačenost deformacije, ujednačenost strukture kovanja matrice je također značajno poboljšana, i konzistentnost mehaničkih svojstava je također poboljšana u skladu s tim. Smanjite brzinu deformacije, brojčani rast očiglednijeg površinskog skupljanja, površinsko skupljanje je osjetljivije na strukturne nedostatke uzrokovane pregrijavanjem.

Trenje sa alatom je veliko i kontaktna površina blanka se prebrzo hladi. Za poboljšanje fluidnosti titanijumske šipke i produženje vijeka trajanja matrice. Uobičajena praksa je da se poveća nagib kovanja matrice i radijus ugla i koriste maziva: visina mosta za šišanje na kalupu za kovanje je veća od visine čelika. Karakteristika deformacije titanijumske šipke je da je teže teći u duboki i uski žljeb matrice nego čelik. To je zato što titanijum ima visoku otpornost na deformacije. Obično je veći za oko 2 mm. Ponekad se žljebovi s neujednačenom veličinom mosta mogu koristiti za ograničavanje ili ubrzavanje protoka metala do određenog dijela žlijeba. Na primjer, kako bi se žljeb lako napunio. Okov u obliku kutije (kao što je prikazano na slici 12) ima tanje prednje i zadnje bočne zidove; deblji lijevi i desni bočni zid. Kada se žljebovi prikazani u BB koriste oko dijela u obliku kutije, zbog malog otpora metala koji teče u lijevu i desnu bočnu stijenku, metal ima poteškoća da teče na tanje prednje i stražnje bočne zidove i ne može se napuniti. Kasnije, prednji i stražnji bočni zidovi i dalje koriste žljebove za šišanje prikazane u BB, dok lijevi i desni bočni zidovi koriste žljebove za šišanje prikazane u AA. Zbog široke veličine mosta i začepljenja prigušnog žlijeba, tanje prednje i stražnje bočne stijenke su u potpunosti ispunjene, a metal je ušteđen u odnosu na prethodno spomenutu metodu žljebova s ​​bušilicama.

Pruža izvodljivu metodu za rješavanje formiranja velikih i složenih preciznih otkovaka titanijumske šipke. Ova metoda se široko koristi u proizvodnji titanijumskih šipki. Jedan od efikasnijih načina za poboljšanje fluidnosti titanijumskih šipki i smanjenje otpornosti na deformaciju je povećanje temperature predgrijavanja matrice. Izotermno kovanje i toplo kovanje razvijeno je u poslednje dve ili tri decenije u zemlji i inostranstvu.

Pošaljite upit