Les alliages de titane à faible densité, à haute résistance, à une résistance à haute température, à la résistance à la corrosion, à la non-magnétique et à la biocompatibilité et à d'autres excellentes performances complètes, dans l'aérospatiale contemporaine, l'équipement d'armes, les produits chimiques et le pétrole, la puissance médicale, et d'autres domaines d'application devient de plus en plus largement utilisés, la plupart des punaises qui sont utilisées dans la déformation des alliages de titanium, les barils, les punaises. Le forgeage de la déformation est de s'assurer que le matériau en alliage de titane pour obtenir l'organisation et les propriétés idéales des moyens importants, mais dans le forgeage des alliages de titane, en particulier le processus de production de billets, il existe souvent diverses formes de fissuration, non seulement pour augmenter le coût de la production et de la fabrication, mais aussi de l'efficacité de production et du taux de matériau, et lorsque le grave de la production du produit. Compte tenu de cela, cet article analyse et résume le phénomène de fissuration qui se produit dans le processus de forgeage en alliage de titane au fil des ans, et met en avant les mesures pour prévenir et résoudre la fissuration, afin d'assurer l'efficacité de production et la qualité du produit de la forge en alliage en titane.
1, la classification et les causes de la fissuration en alliage en titane
1,1 Face finale Cracking
La fissuration du visage final est une sorte de fissuration qui se produit sur la face finale de la billette dans le processus de forgeage en alliage de titane, et les fissures sont généralement plus grandes et plus courantes. La fissuration de la face finale a un impact plus important, ce qui conduit généralement au forgeage ne peut pas se poursuivre en fonction du processus. Les principales raisons de la fissuration du visage final: ① Les trous de rétrécissement de la tête de lingot ou l'extrémité de la ségrégation froide n'est pas complètement propre; ② Le processus bouleversant, la face finale de la billette et la chaleur de contact de l'enclume sont absorbées, tirant le processus long, le refroidissement du visage de la billette se refroidir rapidement; ③ Position du visage final par différentes directions de l'extrusion, la déformation n'est pas uniforme, ou tirer la vitesse de déformation longue durée est trop rapide; ④ Une partie de la résistance à la déformation de la billette est une grande mobilité, la fin du cœur du concave.
1.2, fissure pliante
Le pliage de fissuration est principalement trois types de cas: Premièrement, la hauteur de lingot en alliage en alliage de titane de la matière première à un rapport diamètre supérieur ou égal à 2,5 ou échantillonnage de lingot au milieu du lingot, rainure d'échantillonnage résiduel, bouleversement et pliage; Deuxièmement, le processus de forgeage de la billette dans la partie médiane de la fissure, se broyant dans une fosse profonde, bouleversant et se repliant à nouveau; Troisièmement, les autres processus auxiliaires générés par les coins pointus des bosses et des cratères ne sont pas conformes aux dispositions des blessures à la décharge de broyage. La figure 1 (a) montre le pliage d'une billette en alliage de titane TB6 dans la partie médiane en raison de la fosse profonde après le broyage. La figure 1 (b) pour une billette en alliage TC 4- LC en alliage de titane scié lors de la séparation, tournez à 180 degrés pour continuer à scier, une surface de sciage au milieu des arêtes vives résiduelles ne sont pas polies, puis tirer la longueur du pliage plus grave.
1.3 Déchirure
La déchirure est une sorte de fissuration transversale de la déchirure localisée de la billette en alliage de titane de la billette lors du dessin de la longueur et de la déformation. La déchirure de forgeage augmentera la quantité de broyage, réduira le matériau dans le taux de matériau, tandis que la déchirure plus profonde du processus de formation peut conduire au blanc ne peut pas répondre aux exigences et à la ferraille de taille d'usinage du produit. La raison principale de la déchirure est un seul passage sous la quantité est trop grand (côté unique supérieur à 50 mm) ou sous le taux est trop rapide, la figure 2 (a) pour une déchirure de la dalle d'alliage en titane TB6. Deuxièmement, la déformation de l'enclume du marteau due à l'utilisation prolongée de sa courbure de bord n'est pas assez lisse, ou la température de préchauffage de l'enclume du marteau ne suffit pas, la déformation régulière sous la pression entraînera également une déchirure du billard. De plus, une barre d'arbre à pas ou un forgeage avec étape, en raison de la grande différence dans la taille locale de la mauvaise plate-forme, tirant le forge long est plus susceptible de déchirer, la figure 2 (b) pour une étape de forge en alliage de titane TC 4- DT à la déchirure.
1.4, fissure interne
La fissuration interne se réfère généralement à un seul point, une fissure continue continue ou intermittente dans la billette en alliage de titane dans le processus de forgeage, qui est généralement difficile à trouver, et doit être détectée par une faible inspection ou une détection de défaut à ultrasons. Ce type de fissure détruit la continuité du métal et ne peut être mis au rebut. Les raisons de la fissuration interne peuvent être résumées en deux catégories: premièrement, certains matériaux en alliage de titane contiennent du tungstène, du molybdène et du niobium et d'autres éléments métalliques réfractaires, l'existence locale de ségrégations plus graves, d'inclusions ou de ségrégation froide et de fissures et d'autres défauts métallurgiques dans le processus de forge et de déformation dans une source de fissures; Deuxièmement, pour certaines petites spécifications (quasi 90 mm ou ф90 mm ou moins) des matériaux en alliage de titane, dessinez un long processus de refroidissement rapide, le bord inversé de la température est faible ou doit tourner le forgeage, le gradient de température local de billette, facile à produire des fissures internes. Figure 3 Pour une détection de défaut de barre fini en alliage en alliage en alliage de titane TA15 TA15 trouvé près du cœur de la position de la morphologie de la fracture interne, après avoir analysé le deuxième cas.
1.5. Fissure longitudinale
La fissuration longitudinale fait référence à la fissuration plus longue de la billette en alliage de titane le long de la direction de rationalisation lors du forgeage, se produisant principalement dans la position inversée, le courant ou la prochaine fois peut se produire. La raison principale est que les coins billets se refroidissent rapidement et qu'il y a une différence de température avec l'environnement. De plus, certaines alliages de titane à haute température sensibles à la température forgeant le refroidissement à l'eau, les pièces de chanfreinage en raison de la fissuration du stress se produiront également. TC19, Ti60 et d'autres alliages forgeant de l'eau refroidis par eau ont eu lieu plusieurs fois la fissuration longitudinale, la fissuration plus profonde, plus longue, la broyage d'une plus grande quantité de feu de réparation plus, affectant sérieusement l'efficacité de la production. Figure 4 (a) pour une billette en alliage de titane TB6 dans le processus bouleversant dans les parties angulaires de la fissuration longitudinale, figure 4 (b) pour la barre d'alliage Titane IMI 834 dans le processus d'arrondi de la fissuration longitudinale.
1.6 Crackage fragile
Certains sont difficiles à déformer le matériau d'alliage de titane à haute température lui-même une mauvaise plasticité, un contrôle de processus inapproprié, facile à provoquer des fissures fragiles sévères, des fissures profondes et difficiles à éliminer. En dessous des exigences du processus de la forge de température finale, une billette sous une plus grande pression est sujette à la fissuration cassante. Il existe des matériaux en alliage de titane à haute température qui ne prennent pas un procédé de four à basse température ou un processus de chauffage segmenté de 200 à 300 degrés, la température est trop rapide, en raison de la mauvaise conductivité thermique des alliages de titane, entraînant le processus de chauffage de la fin du billet et du milieu, de la surface et du cœur de l'existence d'un grand gradient de température, de la forge, des occurs de la surface et de la surface. La figure 5 (a) montre une fissuration de test d'alliage en alliage en titane à haute température, presque divisée en deux sections, après avoir analysé le processus de chauffage et le processus de chauffage est trop rapide. La figure 5 (b) montre qu'un processus de forgeage de lingot Ti3al se produit pendant la fissuration cassante, analysée à la suite d'une mauvaise opération de refroidissement. En raison de la défaillance de l'équipement, Stop Forging refroidi à l'air, la machine d'opération serrant les pièces de lingot enveloppées dans l'isolation Le coton n'est pas nettoyé dans le temps, le refroidissement du lingot n'est pas uniforme et le matériau est plus sensible à la température, dans le chauffage et le forgeage, dans le lingon enveloppé dans la fissure de la bordure du coton d'isolation.
1.7, en surface à travers le corps
La qualité métallurgique du lingot est médiocre, les défauts de surface ne sont pas entièrement éliminés, ou le processus de chauffage est déraisonnable, ce qui entraîne une fissuration à la surface de la billette dans le processus de forgeage. La zone générale est relativement importante et grave. La figure 6 pour le traitement des matériaux entrants TC 4- LC Titanium Alliage Engot First Fire Drawing Long, près de la position de la tête du côté de la fissuration grave (boîte sur la figure), après avoir analysé le nombre de fournaises de la qualité de la fusion d'ingéniers, la ségrégation froide de la surface de la lingot n'est pas nettoyée. Compagnie A Titanium Alloy Material Matering Lingot Casting First Fire Forgeant à travers le corps Cracking Serious, après l'analyse du point de changement de phase du matériau de test, tandis que la température d'ouverture n'est que de 1050 degrés, la température de chauffage est faible, la plasticité de l'organisation de l'État de coulée est mauvaise, entraînant une baisse grave, puis réchauffée jusqu'à 1150 degrés Rouvrir le billard, la fissuration est considérablement réduite.
2, forgeant les caractéristiques de fissuration de l'alliage de titane
2.1 Un grave préjudice
La fissuration en alliage en titane est un danger grave, non seulement pour augmenter l'intensité du travail du broyage des travailleurs, réduire l'efficacité de la production, mais aussi réduire le rendement du produit. Une partie de la fissure grave due au broyage plus profondément, doit augmenter la coupe des temps d'incendie, augmenter les coûts de fabrication, pour la production par lots de produits en raison de la violation des spécifications du processus durcie, facile à provoquer des fluctuations de qualité des produits. Des fissures de forgeage plus graves peuvent entraîner une obsolescence des produits en raison de l'incapacité de répondre aux exigences de la taille de la livraison ou du poids des produits.
2.2, congénital
Pour Ti3al, Ti2alnb, IMI 834, ainsi que de nouvelles composantes d'alliages de titane difficiles à déformer, en raison de leurs propres facteurs structurels et organisationnels, la capacité de déformation est mauvaise, elle-même plus sujet à la fissuration. Une certaine qualité métallurgique de lingons en alliage en alliage de titane est médiocre, il y a une ségrégation, des inclusions, une porosité sous-cutanée ou une ségrégation froide et d'autres défauts métallurgiques, dans le processus de forgement ultérieur est sujet à la fissuration multi-feu et plus difficile à éliminer.
2.3 Difficile à réparer et à moudre
La fissuration de l'alliage en titane avec des caractéristiques de broyage difficiles: ① Les fissures doivent être nettoyées, doivent contrôler le rapport de largeur \/ de profondeur supérieur à plus ou égal à 10, broyant une plus grande quantité; ② Une partie de la mauvaise plasticité de l'alliage de titane, en raison du broyage de l'élévation de la température locale de la billette, de l'existence d'un gradient de température, du refroidissement en raison du rôle du stress, les fissures continueront de s'étendre, c'est-à-dire, tandis que le côté broyant de la fissuration; ③ Quelques tiges en alliage de titane de petite taille ou forgeage, en raison du poids de la taille du petit, le broyage n'est pas facile à fixer; ④ La fissuration à la fin de certaines barres et pièces de fortes plus longues, qui doivent être polis verticalement, est difficile à utiliser et présente un risque de sécurité; ⑤ Certaines parties de forme ont des formes et des tailles irrégulières, et il n'y a pas de place pour commencer par le broyage des fissures internes.
2.4 Inspection difficile
La fissuration en alliage en titane a des caractéristiques d'inspection difficiles: ① Les fissures nécessitent une inspection à 100%, la charge de travail d'inspection; ② Les fissures deviennent plus petites, faciles à couverts par la poussière de broyage, l'inspecteur ne peut pas déterminer avec l'œil nu s'il faut enlever soigneusement; ③ Certaines formes irrégulières, les fissures sont plus difficiles à inspecter; ④ Les fissures se produisent à l'intérieur de la billette ou sous la peau, non visibles à l'œil nu, généralement une inspection du produit fini ou une faible inspection pour savoir quand il est trop tard; ⑤ Facile à casser les fissures internes en raison de la forme et de la taille irrégulières, les fissures ne peuvent pas être trouvées; ⑤ Facile à casser les fissures internes en raison de la forme et de la taille irrégulières, les fissures ne peuvent pas être trouvées; ⑤ Facile à casser les fissures internes en raison de la forme et de la taille irrégulières, les fissures ne peuvent être trouvées. ⑤ Facile à casser ou à former avant le test de pénétration de coloration de la billette, augmentant la difficulté du travail de l'inspecteur.
3, la prévention et la solution de la prévention des fissures en alliage en titane
Selon les sept types ci-dessus de formes de craquage d'alliage de titane, de causes et de caractéristiques, et combinées à des exemples de fissuration, le développement de mesures préventives ciblées. Dans le même temps, il est nécessaire de se concentrer sur l'amélioration du niveau de fonctionnement du personnel et de compréhension tacite, afin de garantir que l'équipement clé en parfait état de fonctionnement, le développement et la mise en œuvre stricte de la broyage appropriée, les spécifications d'inspection, de contrôler les points clés et les détails importants.
3.1 Prévention de la fissuration du visage final
Premièrement, l'utilisation de la détection des défauts ultrasoniques et d'autres moyens de détection pour garantir que les trous de rétrécissement de la tête de lingot ou la fin de la ségrégation froide ne sont pas soigneusement propres; Deuxièmement, avant le forgeage, l'enclume de marteau est entièrement préchauffée à la température spécifiée (supérieure à ou égale à 300 degrés) et bouleversant l'extrémité supérieure et inférieure de la billette couverte d'une couche de coton d'isolation d'isolation d'isolation, réduisant l'absorption de chaleur de l'enclume du marteau, la couverture bouleversante du coton a été écrite dans le procédage de la billette de la société, les spécifications de la foi de la billette, la fissure de la billette, la rédaction de la billette, les spécifications de la redoutage de la billette, ont été significatives. Trois est troisièmement, dans le processus de tir de billette long, il est interdit d'avoir une vitesse de déformation trop rapide, une déformation inégale et d'autres opérations; Quatrièmement, pour certaines billettes avec une grande résistance de déformation et une mauvaise fluidité, la plaque de bouleversement de l'arc est utilisée pour bouleverser, et le matériau est chassé du centre aux extrémités lorsqu'il tire longtemps pour empêcher le cœur de la face finale d'être concave.
3.2 Prévention des fissures pliantes
L'une consiste à contrôler le lingot en alliage en alliage en titane de matière première ou le rapport billette de billette de billette à diamètre inférieur ou égal à 2,5, la plage de rapport de hauteur \/ diamètre plus appropriée de 1,8 ~ 2,3; Deux est la partie centrale de la rainure d'échantillonnage résiduelle de lingot et des parties de fissuration de pliage de la billette du traitement d'usinage ou de ponçage, assurez-vous de rond et lisse l'excès, le rapport de largeur à profondeur supérieur ou égal à 10 est approprié; Trois doit s'assurer que le sciage, l'usinage et d'autres processus auxiliaires générés par les coins pointus des bosses et des cratères (par exemple, des trous de positionnement d'usinage, etc.) conformément aux exigences de contrôle interne pour grincement, similaire aux étapes de la billette montrées sur la figure 7, des trous de positionnement, etc. doivent être soignés avant la forge.
3.3 Prévention des larmes
Tout d'abord, la machine à forgeage rapide forgeant un seul passage unilatéral sous contrôle de pression de 20 ~ 30 mm, sous le taux de pression ne doit pas être trop rapide (à 5 ~ 10 mm \/ s approprié); Deuxièmement, pour garantir que le bord de la courbure de l'enclume du marteau supérieur ou égal à R40 mm, la déformation se produit en temps opportun pour maintenir le traitement et s'assurer que l'enclume préchauffait à l'avance à 300 ~ 400 degrés C; Troisièmement, pour les étapes de la barre d'arbre ou le forgeage de pas, le forgeage de pas au niveau du forge, assurez-vous d'utiliser la pression légère du bâton de frappe, puis lorsque vous forgez à l'étape, assurez-vous d'utiliser le bâton de frappe pour appuyer légèrement, puis appuyez lentement avec des marteaux, et lorsque la déformation du marteau unique doit être strictement contrôlée dans 30 mm, et lorsque la déchirure se produit, la coupe du marteau ou l'arrêt pour la graisse et la graisse dans le temps.
3.4, prévention de la fissure interne
Premièrement, pour les matériaux en alliage de titane contenant des éléments métalliques réfractaires tels que le tungstène, le molybdène et le niobium, nous devons commencer à partir de la source, renforcer la recherche sur le processus de fusion, améliorer le niveau de technologie de fusion, pour réduire ou éliminer la ségrégation, les inclusions, la ségrégation lâche ou froide et d'autres défauts métallurgiques; Deuxièmement, pour la billette en alliage de titane de petite taille, le processus de dessin doit être en chaire de chanfreinage et essayer d'éviter la fin de serrage de la billette de la tête de la forge, le permis de conditions doit être rapidement renvoyé au four à être forgé.
3.5 Prévention de la fissuration longitudinale
Premièrement, le processus de dessin en billets en alliage de titane dans un chanfreinage opportun, interdit l'émergence d'arêtes vives, les bords noirs; Deuxièmement, une partie des alliages de titane à haute température sensibles à la température après refroidissement à l'air ou couvrir le refroidissement en coton de l'isolation, essayez de ne pas utiliser les méthodes de refroidissement et refroidies par eau refroidies par air, refroidies à l'huile et d'autres.
3.6 Prévention des fissures fragiles
Pour une déformation difficile des matériaux en alliage de titane à haute température, doit être utilisé "Forgage de coton de l'emballage": c'est-à-dire que la billette chauffée au temps de maintien spécifié, la billette est retirée, enveloppée dans une couche d'agent de protection du verre d'environ 10 mm, le ralentissement), le ralentissement). De la forge, le processus d'augmentation en temps opportun couvre le coton d'isolation thermique, minimiser la température de la billette, pour minimiser la température de la billette. Coton, minimisez la perte de température de la billette, pour garantir que toujours en train de forger la température au-dessus de la température finale de forgeage, la pratique montre que l'opération peut réduire considérablement la fissuration. De plus, ce type de chauffage en alliage en titane doit être pris de 200 à 300 degrés à basse température, chauffage à plusieurs étapes, chauffage lent (50 ~ 100 degrés \/ h), pour garantir que la billette est chauffée uniformément, réduisez le gradient de température dans différentes parties. Enfin, le processus de forgeage est interdit de laisser tomber du matériel, en évitant une collision violente avec la pièce; Le processus de refroidissement est lent et uniforme; Le broyage des fissures est terminé pour le test de pénétration des couleurs, etc.
3.7, prévention des fissures de surface
Premièrement, les fissures de surface causées par une mauvaise qualité métallurgique des lingots devraient renforcer la recherche de processus de fusion, améliorer le niveau de fusion, forger avant la nécessité d'éliminer complètement la ségrégation froide du lingot, la porosité sous-cutanée et d'autres défauts métallurgiques. Deuxièmement, lors de la formulation du processus de chauffage et de forge, nous devons résumer profondément la leçon que la faible température de chauffage d'un matériau de test entraîne une fissuration grave et considérer de manière approfondie divers facteurs pour garantir que le processus est optimal.
4. Conclusion
(1) La fissuration du forge en alliage en titane comprend la fissuration finale, la fissuration pliante, la déchirure, la fissuration interne, la fissuration longitudinale, la fissuration fragile, etc., avec diverses formes et causes contrôlables; et il se caractérise par de graves dangers, congénitaux, héréditaires, difficiles à réparer et à broyer et difficiles à inspecter.
(2) Pour réduire et éviter les fissures de forgeage des alliages en titane, la prévention devrait être l'objectif principal et des mesures préventives raisonnables et réalisables doivent être développées. Dans le même temps, il devrait garantir que les processus importants tels que le forgeage, le broyage et l'inspection sont sous contrôle, et que les principaux points de contrôle des mesures sont strictement mis en œuvre.
