Jak zabránit 7 hlavním typům a příčinám praskání výkovku z titanové slitiny?

Titanové slitiny s nízkou hustotou, vysokou pevností, vysokou teplotní odolností, odolností proti korozi, nemagnetickou a biokompatibilitou a dalšími vynikajícími komplexními výkony se v současném letectví, zbrojním vybavení, chemickém a ropném, lékařském, jaderném a dalších oblastech použití stávají stále více a více používané, z nichž většina se používá při deformaci titanových slitin, jako jsou tyče, výkovky a válcované profily. Deformace kování má zajistit, aby materiál z titanové slitiny získal ideální organizaci a vlastnosti důležitými prostředky, ale v procesu výroby kování z titanové slitiny, zejména ingotu na tyč, často dochází k různým formám praskání, a to nejen ke zvýšení náklady na výrobu a výrobu, ale také ke snížení efektivnosti výroby a rychlosti materiálu, a kdy závažnost zmetkovitosti výrobku. S ohledem na to tento článek analyzuje a shrnuje jev praskání, který se vyskytuje v procesu kování titanové slitiny v průběhu let, a navrhuje opatření k prevenci a řešení praskání, aby byla zajištěna efektivita výroby a kvalita produktu titanu. kování slitiny.
1, klasifikace a příčiny praskání kování titanové slitiny
1.1 Praskliny na čelní straně
Praskání na čelní straně je druh praskání, ke kterému dochází na čelní straně předvalku v procesu kování z titanové slitiny, a praskliny jsou obecně větší a častější. Popraskání na čelní straně má větší dopad, obvykle vede k tomu, že kování nemůže pokračovat podle procesu. Hlavní důvody praskání čelní strany: ① smršťovací otvory v hlavě ingotu nebo konec studené segregace není zcela čistý; ② proces pěchování, sochorové čelo a kontaktní teplo se absorbuje, táhne dlouhý proces, vyboulení předvalku rychle ochlazuje; ③ poloha koncového čela různými směry vytlačování, deformace není stejnoměrná nebo tahání dlouhodobá deformační rychlost je příliš rychlá; ④ některé sochory deformační odpor je velký, špatná pohyblivost, konec srdce konkávní.
1.2, Skládací trhlina
Skládání praskání je hlavně tři druhy případů: za prvé, surovina titanové slitiny ingot poměr výšky k průměru větší nebo rovné 2,5 nebo ingotu vzorkování uprostřed ingotu, zbytkové vzorkovací drážky, pěchování a skládání; Za druhé, proces kování sochoru ve střední části trhliny, broušení do hluboké jámy, pěchování a opětovné skládání; Za třetí, další pomocné procesy generované ostrými rohy hrbolků a kráterů nejsou v souladu s ustanoveními o zraněních způsobených broušením. Obrázek 1(a) ukazuje přehnutí předvalku z titanové slitiny TB6 ve střední části v důsledku hluboké jámy po broušení. Obrázek 1 (b) pro pilu z titanové slitiny TC4-LC při řezání šikmo při štípání, otočte o 180 stupňů, abyste mohli pokračovat v řezání, řezná plocha uprostřed zbytkových ostrých hran není leštěná, a poté vytáhněte délku došlo k vážnějšímu skládání.
1.3 Roztržení
Trhání je druh příčného praskání sochoru z titanové slitiny lokalizované trhání sochoru při tažení délky a deformace. Trhání kování zvýší množství broušení, sníží množství materiálu na materiál, zatímco hlubší trhání v procesu tváření může vést k tomu, že polotovar nebude splňovat požadavky na velikost obrábění a zmetkovitost. Hlavním důvodem trhání je, že jeden průchod pod úrovní je příliš velký (jedna strana větší než 50 mm) nebo pod rychlost je příliš rychlá, Obrázek 2 (a) pro trhání desky z titanové slitiny TB6. Za druhé, deformace kovadliny kladiva v důsledku dlouhodobého používání jejího zakřivení okraje není dostatečně hladká nebo teplota předehřívání kovadliny kladiva není dostatečná, pravidelná deformace pod tlakem také povede k trhání sochoru. Kromě toho je u některých stupňovitých tyčí nebo výkovků se stupněm, kvůli velkému rozdílu v místní velikosti nesprávné platformy, je větší pravděpodobnost roztržení tahání dlouhého výkovku, Obrázek 2(b) pro titan TC4-DT krok kování slitiny při přetržení.

1.4, vnitřní trhlina
Vnitřní praskání obecně označuje jednobodové, kontinuální nebo přerušované kontinuální praskání v předvalku z titanové slitiny v procesu kování, které je obvykle obtížné najít a je třeba jej detekovat nízkou kontrolou nebo ultrazvukovou detekcí vad. Tento typ trhliny ničí kontinuitu kovu a může být pouze sešrotován. Důvody vnitřního praskání lze shrnout do dvou kategorií: Za prvé, některé materiály ze slitin titanu obsahují wolfram, molybden a niob a další žáruvzdorné kovové prvky, místní existence závažnější segregace, vměstků nebo uvolněných, segregace za studena a dalších metalurgických defektů v proces kování a deformace na zdroj trhlin; Za druhé, pro některé malé specifikace (kvazi 90 mm nebo Ф90 mm nebo méně) materiály z titanové slitiny, dlouhý proces chlazení rychle, obrácená hrana teploty je nízká nebo je třeba kování, předvalky místní teplotní gradient, snadno se vyrábí vnitřní praskliny. Obrázek 3 pro detekci vady hotové tyče kvazi-Ф85mm z titanové slitiny TA15 nalezené v blízkosti srdce pozice morfologie vnitřního zlomu po analýze druhého případu.

1.6. Křehké praskání
Některý obtížně deformovatelný vysokoteplotní titanový slitinový materiál sám o sobě špatná plasticita, nesprávné řízení procesu, snadno způsobující vážné křehké praskání, hluboké a obtížně odstranitelné trhliny. Pod procesními požadavky na kování při konečné teplotě kování je sochor pod vyšším tlakem náchylný ke křehkému praskání. Existují některé materiály z vysokoteplotní titanové slitiny, které nezaberou 200 ~ 300 stupňů nízkoteplotní pec nebo segmentovaný proces ohřevu je nepřiměřený, teplota je příliš rychlá kvůli špatné tepelné vodivosti titanových slitin, což má za následek proces ohřevu konec sochoru a střed, povrch a jádro existence velkého teplotního gradientu, z výkovku dochází k vážnému praskání. Obrázek 5 (a) ukazuje praskání zkušebního materiálu z vysokoteplotní titanové slitiny, téměř rozděleného na dvě části, po analýze procesu ohřevu a proces ohřevu je příliš rychlý. Obrázek 5 (b) ukazuje proces kování Ti3Al ingotu, ke kterému dochází během křehkého praskání, analyzovaného jako výsledek nesprávné operace chlazení. V důsledku poruchy zařízení zastavení kování vzduchem chlazené, provozní stroj upínací díly ingotu obalené izolační vatou nejsou včas vyčištěny, chlazení ingotu není rovnoměrné a materiál je citlivější na teplotu, při ohřevu a kování, v slitek zabalený v izolační bavlněné hranici praskne.
1.7, Povrchové praskání skrz tělo
Metalurgická kvalita ingotu je špatná, povrchové vady nejsou důkladně odstraněny nebo proces ohřevu je nepřiměřený vedoucí k praskání na povrchu sochoru v procesu kování. Obecná plocha je poměrně velká, vážná újma. Obrázek 6 pro zpracování vstupního materiálu TC4-LC titanový slitinový ingot první tah dlouhý, blízko pozice hlavy na straně vážného praskání (rámeček na obrázku), po analýze pece číslo kvality tavení ingotu je Špatná, povrch ingotu se nečistí za studena a podkožní vzduchové otvory se nevyčistí. Společnost z titanové slitiny zkušebního materiálu odlévání ingotu první požár kování přes tělo praskání vážné, po analýze bodu změny fáze zkušebního materiálu 1020 stupňů, zatímco teplota otevření je pouze 1050 stupňů, teplota ohřevu je nízká, plasticita organizace stavu lití je špatná, což má za následek vážné praskání a poté zahřátí na 1150 stupňů znovu otevřete sochor, praskání je výrazně sníženo.
2, charakteristiky praskání kování titanové slitiny
2.1 Vážná újma
Praskání titanové slitiny je vážným nebezpečím nejen pro zvýšení pracovní náročnosti pracovníků při broušení, snížení efektivity výroby, ale také snížení výtěžnosti produktu. Část vážného praskání v důsledku broušení hlouběji, je třeba zvýšit dobu ořezávání, zvýšit výrobní náklady, pro sériovou výrobu produktů v důsledku porušení specifikací vytvrzeného procesu, snadno způsobit kolísání kvality produktu. Vážnější praskliny při kování mohou vést k zastarání produktu kvůli neschopnosti splnit požadavky na velikost dodávky produktu nebo hmotnost.
2.2, vrozené
Pro Ti3Al, Ti2AlNb, IMI 834, stejně jako některé nové součásti obtížně deformovatelných vysokoteplotních titanových slitin, je deformační schopnost vzhledem k jejich vlastním strukturním a organizačním faktorům špatná, sama je náchylnější k praskání. Metalurgická kvalita některých ingotů z titanové slitiny je špatná, dochází k segregaci, vměstkům, podkožní pórovitosti nebo segregaci za studena a dalším metalurgickým defektům, v následném procesu kování je náchylný k vícenásobnému praskání a obtížněji se odstraňuje.
2.3 Obtížné na opravu a broušení
praskání slitiny titanu s obtížnými vlastnostmi broušení: ① praskliny, musí být vyčištěny, je třeba kontrolovat poměr šířky broušení k hloubce větší nebo rovné 10, broušení většího množství; ② část špatné plasticity slitiny titanu, v důsledku broušení sochoru místní zvýšení teploty, existence teplotního gradientu, chlazení v důsledku role napětí, trhliny budou i nadále rozšiřovat, tj. při broušení praskání; ③ některé z malých velikostí tyčí nebo výkovků z titanové slitiny, vzhledem k hmotnosti velikosti malých, broušení není snadné opravit; ④ Praskání na konci některých delších tyčí a výkovků, které je třeba leštit vertikálně, je obtížné provozovat a představuje bezpečnostní riziko; ⑤ Některé tvarové díly mají nepravidelné tvary a velikosti a není kde začít s broušením vnitřních trhlin.
2.4 Obtížná kontrola
Praskání titanové slitiny má obtížné kontrolní vlastnosti: ① praskliny vyžadují 100% kontrolu, pracovní zátěž; ② praskliny se zmenšují, snadno se zakryjí brusným prachem, inspektor nemůže pouhým okem určit, zda důkladně odstranit; ③ nepravidelný tvar, praskliny se obtížněji kontrolují; ④ praskliny se vyskytují uvnitř polotovaru nebo pod kůží, nejsou viditelné pouhým okem, obvykle kontrola hotového výrobku nebo nízká kontrola, aby se zjistilo, kdy je příliš pozdě; ⑤ snadné prasknutí vnitřních trhlin kvůli nepravidelnému tvaru a velikosti, trhliny nelze nalézt; ⑤ snadné prasknutí vnitřních trhlin kvůli nepravidelnému tvaru a velikosti, trhliny nelze nalézt; ⑤ snadné prasknutí vnitřních trhlin kvůli nepravidelnému tvaru a velikosti, trhliny nelze nalézt. ⑤ snadné prasknutí nebo tvarování před penetračním testem zbarvení sochorů, což zvyšuje obtížnost práce inspektora.
3, prevence a řešení prasklin při kování z titanové slitiny
Podle výše uvedených sedmi typů praskání slitiny titanu formy, příčiny a charakteristiky, a v kombinaci s příklady praskání, vývoj cílených preventivních opatření. Zároveň je nutné zaměřit se na zlepšení úrovně obsluhy personálu a tichého porozumění, zajistit, aby klíčová zařízení byla v perfektním provozním stavu, vývoj a přísné zavádění vhodného broušení, inspekční specifikace, kontrola klíčových bodů a důležitých podrobnosti.

3.2 Prevence skládání a praskání
Nejprve ovládejte ingot z titanové slitiny suroviny nebo střední procesní poměr výšky k průměru ingotu menší nebo rovný 2,5, vhodnější poměr výšky k průměru je 1,8 ~ 2,3; za druhé, střední část ingotu zbytkové vzorkovací drážky a sochor skládací části stroje nebo brusné ošetření, ujistěte se, že zaoblení a hladké přes poměr šířky k hloubce větší nebo rovné 10 je vhodné; Zatřetí, ujistěte se, že řezání, obrábění a další pomocné procesy generované ostrými rohy hrbolků a kráterů (jako je obrábění polohovacích otvorů atd.) v souladu s požadavky vnitřní kontroly na broušení, podobně jako kroky předvalků jak je znázorněno na obrázku 7, musí být polohovací otvory atd. před dalším kováním vyleštěny.
3.3 Prevence slzení
za prvé, rychlé kování stroje jednoprůchodové jednostranné pod tlakem v rozsahu 20 ~ 30 mm, rychlost pod tlakem by neměla být příliš rychlá (vhodné na 5 ~ 10 mm / s); Za druhé, aby bylo zajištěno, že zakřivení okraje kovadliny je větší nebo rovné R40 mm, dojde k deformaci včas, aby se zachovalo zpracování a aby se zajistilo, že se kovadlina předem předehřeje na 300 ~ 400 stupňů C; Za třetí, pro kroky hřídelové tyče nebo krokového kování, krokového kování na kování nezapomeňte použít lehký tlak klepací tyče, poté by mělo být kladivo stlačeno pomalu a deformace jediného kladiva by měla být přísně kontrolována do 30 mm a když dojde k roztržení, kladivo by se mělo opravit nebo by se mělo kování včas zastavit pro broušení.
3.4, Prevence vnitřní trhliny
Za prvé, u materiálů ze slitin titanu obsahujících žáruvzdorné kovové prvky, jako je wolfram, molybden a niob, bychom měli začít od zdroje, posílit výzkum procesu tavení ingotů, zlepšit úroveň technologie tavení, snížit nebo odstranit segregaci, vměstky, volné nebo studené segregace a jiné metalurgické vady; za druhé, u malých sochorů z titanové slitiny musí být proces tažení včas zkosený a pokusit se vyhnout upnutí sochoru na konci hlavy výkovku, podmínky dovolující by měly být okamžitě vráceny do pece, kde se má vykovat.
3.5 Prevence podélného praskání
za prvé, titanové slitiny předvalky tažení proces včasné zkosení, zakázat vznik ostrých hran, černé hrany; Za druhé, některé z vysokoteplotních titanových slitin citlivých na teplotu po ochlazení vzduchem nebo po ochlazení krycí izolace bavlnou se snažte nepoužívat vzduchem chlazené, vodou chlazené, olejem chlazené a jiné rychlé způsoby chlazení.
3.6 Prevence křehkého praskání
Pro obtížnou deformaci materiálů z vysokoteplotní titanové slitiny by se mělo použít "balíkové kování z bavlny": to znamená, že předvalek se zahřeje na stanovenou dobu výdrže, předvalek se vyjme, obalí se vrstvou termoizolační bavlny (tloušťka asi 10 mm stejnoměrně posypané vrstvou ochranného prostředku na sklo), vraťte se do pece k dalšímu ohřevu (doba dle velikosti předvalku a balení bavlny rychle a pomalu), z kování, proces včasného zvýšení tepelného krytu izolace bavlna, minimalizovat teplotu sochoru, aby se minimalizovala teplota sochoru. Bavlna minimalizuje ztráty teploty sochoru, aby bylo zajištěno, že vždy v procesu kování teplota nad konečnou teplotou kování, praxe ukazuje, že provoz může výrazně snížit praskání. Kromě toho by se tento typ ohřevu titanové slitiny měl odebírat 200 ~ 300 stupňů nízkoteplotní pec, vícestupňové vytápění, pomalé vytápění (50 ~ 100 stupňů / h), aby se zajistilo, že se předvalek zahřívá rovnoměrně, sníží se teplotní gradient v různých částech. Konečně je při procesu kování zakázáno padání materiálu, aby se zabránilo násilné kolizi s obrobkem; proces chlazení je pomalý a rovnoměrný; je dokončeno broušení trhlin pro test pronikání barvy atd.
3.7, prevence praskání povrchu
Za prvé, povrchové praskání způsobené špatnou metalurgickou kvalitou ingotů, by mělo posílit výzkum procesu tavení, zlepšit úroveň tavení, kování před nutností zcela odstranit segregaci ingotu za studena, podkožní pórovitost a další metalurgické vady. Za druhé, při formulaci procesu ohřevu a kování bychom měli hluboce shrnout poučení, že nízká teplota ohřevu testovaného materiálu vede k vážnému praskání, a komplexně zvážit různé faktory, abychom zajistili, že proces je optimální.
4, Závěr
(1) Praskání kování titanové slitiny zahrnuje praskání na konci, praskání při překládání, trhání, vnitřní praskání, podélné praskání, křehké praskání atd., s různými formami a kontrolovatelnými příčinami; a vyznačuje se vážnými riziky, vrozenými, dědičnými, obtížně se opravuje a brousí a obtížně se kontroluje.
(2) Aby se omezilo a zabránilo praskání při kování titanové slitiny, měla by být hlavním zaměřením prevence a měla by být vyvinuta přiměřená a proveditelná preventivní opatření. Zároveň by měla zajistit, aby byly důležité procesy jako kování, broušení a kontrola pod kontrolou a klíčové kontrolní body opatření byly přísně implementovány.