Процесс ковки из титановых сплавов широко используется в авиационной и аэрокосмической промышленности. Процесс изотермической ковки используется для изготовления деталей двигателей и конструктивных деталей самолетов, а также во все большей степени приветствуется промышленными секторами, такими как автомобили, энергетика и корабли.

Основными характеристиками титановых сплавов являются небольшой удельный вес, высокая прочность, хорошая термостойкость и коррозионная стойкость. Поковки из титанового сплава ТБ6 широко используются в авиационном производстве.

Титановый сплав и ковка классификация процесса

По микроструктуре при комнатной температуре титановые сплавы можно разделить на три типа: сплавы α-типа, сплавы α + β-типа и сплавы β-типа, среди которых термопластичность сплавов α и α + β-типа имеет небольшую зависимость от скорости деформации, тогда как сплавы β-типа Хорошая ковкость, но слишком низкая температура может вызвать выпадение α-фазы.

Процесс ковки из титанового сплава подразделяют на обычную ковку и высокотемпературную ковку в соответствии с соотношением между температурой ковки и температурой β-перехода.

Обычна поковка из титанового сплава

Обычно используемые деформированные титановые сплавы обычно подвергают ковке ниже температуры β-перехода, которая называется обычной ковкой. В зависимости от температуры нагрева (α + β) фазовой зоны заготовка может быть разделена на ковку верхней двухфазной зоны и ковку нижней двухфазной зоны.

Нижняя двухфазная зона ковки

Ковка в нижней двухфазной зоне, как правило, ковка на 40-50 ° С ниже температуры β-перехода, и первичная α-фаза и β участвуют в деформации, когда они одинаковы. Чем ниже температура деформации, тем больше количество α-фаз, участвующих в деформации. По сравнению с деформацией в β-области процесс рекристаллизации β-фазы в нижней двухфазной области резко ускоряется, и новые β-кристаллические зерна, образованные при рекристаллизации, осаждаются не только вдоль исходной границы β-зерен деформации, но также на границе β-зерен и слое α-пластин. Появляется в среднем слое β. Поковки, полученные этим способом, имеют высокую прочность и хорошую пластичность, но их вязкость разрушения и свойства ползучести все еще имеют большой потенциал

Ковка в верхней двухфазной зоне

Он выковывается при температуре на 10-15 ° C ниже точки превращения β / (α + β). Конечная структура после деформации содержит более β-трансформированную структуру, которая может улучшить характеристики ползучести и вязкость разрушения структуры, благодаря чему титановый сплав обладает пластичностью, прочностью и ударной вязкостью.

Высокотемпературная ковка титанового сплава

Также известное как «β-ковка», оно подразделяется на два типа: первый - это процесс нагрева заготовки в бета-зоне и начала и завершения ковки в бета-зоне, второй - нагрев заготовки в бета-зоне и начала ковки в бета-зоне, И контролировать большое количество деформации, чтобы завершить процесс ковки в двухфазной зоне, называемой «суб-бета-ковка». По сравнению с ковкой в двухфазной зоне β-ковка может обеспечить более высокую прочность на ползучесть и вязкость разрушения, а также способствует улучшению характеристик усталостной прочности титанового сплава.

Изотермическая штамповка титанового сплава

В этом процессе используется механизм сверхпластичности и ползучести материала для получения более сложных поковок, для чего требуется предварительный нагрев пресс-формы и поддержание ее в диапазоне 760 ~ 980 ℃, гидравлический пресс подает давление на заранее определенное значение, а рабочая скорость пресса определяется по заготовке. Сопротивление деформации регулируется автоматически. Поскольку пресс-форма меняется на нагретую, нет необходимости использовать такую быстро движущуюся балку, чтобы избежать быстрого охлаждения. Многие поковки, используемые в самолетах, имеют характеристики тонких стенок и высоких ребер, поэтому этот процесс был применен в авиационном производстве, например, в процессе точной изотермической штамповки из титанового сплава TB6 на отечественном самолете.