Анализ и применение примеров процесса ковки титанового сплава в авиационной промышленности

Анализ и применение примеров процесса ковки титанового сплава в авиационной промышленности

1. Суммаризовать

В связи с тем, что в последние годы национальная экономика, наука и технология, аэрокосмическая промышленность, аэрокосмическая отрасль, открыла новую возможность развития, особенно в национальном проекте «Большой самолет», индустрия производства гражданской авиации станет новой экономической точкой роста, возглавляя развитие Национальная экономика имеет широкие перспективы развития. Предприятия по производству гражданской авиации, чтобы постоянно улучшать усовершенствованный характер самолета, надежность, применимость, повысить конкурентоспособность внутренних самолетов на международном рынке, выбор материалов авиационного производства и более требовательных; Титановые сплавы в основном характеризуются небольшой конкретной гравитацией, высокой прочностью и в то же время обладают хорошей теплостойкостью, коррозионной стойкостью, чтобы стать основным выбором материалов для современных компонентов самолета, значительно снижая вес самолета, из который TC4 (TI-6AL-4V) является основным материалом самолета. 6AL-4V) и TB6 Титановые сплавы в приложениях авиационного производства.

2. Классификация титанового сплава и процесса ковки

Согласно микроструктуре комнатной температуры, титановые сплавы можно разделить на три типа: сплавы α-типа, сплавы α + β-типа и сплавы β-типа, из которых сплавы α и α + β-типа термопластичность и деформация не очень очень Вблизи взаимосвязи между сплавами α и β-типом имеют хорошую кожуху, но температура может быть вызвана низкой температурой осаждения α-фазы. Процесс ковки титанового сплава классифицируется на обычную кожу и высокую температуру в соответствии с взаимосвязью между температурой ковки и температурой β-транспорта.

2.1 Традиционная ковка титановых сплавов

Обычно используемые деформированные титановые сплавы обычно подковынуты ниже температуры β-транспорта, называемой традиционной ковкой. Согласно температуре нагрева заготовки в фазовой зоне (α + β), может быть подразделен в верхнюю двухфазную корию зону и нижнюю двухфазную корию зону.

2.1.1 Нижняя двухфазная ковка зоны

Более низкая двухфазная зона кования, как правило, находится в температуре β-трансформации ниже 40 ~ 50 ℃ нагрев и ковю, когда первичная α-фаза и β в одно и то же время для участия в деформации. Чем ниже температура деформации, тем больше число α -фазы, участвующей в деформации. По сравнению с деформацией β-зоны, в нижней двухфазной области процесса рекристаллизации β-фазы резко ускоряется, рецирация образования новых β-зерен не только вдоль деформации исходного осадков границ β зерна, но и в β-зерне. Появляются границы и α -пластинки между β -интернутным. Произведенный в результате этого процесса создания высокой прочности, хорошей пластичности, но его вязкость и свойства перелома имеют большой потенциал.

2.1.2 Верхняя двухфазная зона ковара

Он находится в точке фазового перехода β / (α + β) ниже 10-15 ℃ температура начала ковки. Окончательная организация после деформации содержит больше β -трансформационных организаций, может улучшить организацию свойств ползучести и выносливости переломов; так что титановая сплава пластичность, прочность, прочность и оба.

2.2 Высокая температурная кошка титановых сплавов

Также известный как «β -ковкость», разделенная на два вида: первая - это заготовка в нагревании β -зоны, в β -зоне, чтобы начать и завершить процесс ковки; Второе-это заготовка в нагревании β-зоны, в β-зоне, чтобы начать кожу и контролировать деформацию большого количества деформации в двухфазной зоне, чтобы завершить процесс ковки, называемый «подретационной кодю. -β ковки ». По сравнению с двухфазной зоной зоны, β-ковкость может получить более высокую прочность на ползучести и прочность на перелом, но также способствует улучшению производительности усталости титана.

2.3 Изотермическая ковация титановых сплавов

Процесс использует суперпластичность материала и механизм ползучести для получения более сложных центров, требования предварительного нагрева плесени и поддерживаемых в диапазоне 760 ~ 980 ℃; Гидравлическая пресса до заранее определенного значения давления, рабочей скорости пресса путем деформации пробелов сопротивления автоматической регулировке. Поскольку плесень изменяется на отопление, не нужно использовать так быстро движущийся луч, чтобы избежать быстрого охлаждения. Самолеты со многими распадами имеют тонкостенные и высокие характеристики ребер, поэтому процесс был применен в авиационном производстве, таких как внутренний самолет TB6 титановый сплав изотермический процесс коровки.

3, анализ дефектов TC4 и улучшение процесса

3.1 TC4 Forging Defects and Analysis

Фабрика согласно Beacon TC4 Forging Test Production, тестирование нескольких индикаторов производительности, включая индикатор «срезанный стресс -разрыв», составляет менее 5 часов, для этой проблемы, прежде всего, следует проанализировать из металлургической организации TC4 и морфологии, а затем от процесса ковки, чтобы найти причину.

3.1.1 TC4 Металлографическая организация и характеристики морфологии

Титановый сплав TC4-это титановый сплав титана α + β, состоящий из TI-6AL-4V, отожженной организации для α + β-фазы, содержащей 6? α-стабилизирующего элемента алюминия, укрепления затвердевания α-фазы для улучшения силы стабилизации ванадия β-фазной способности невелико, поэтому количество β-фазы в отожженной организации невелико, учитывая около 7-10 ?

Сплав TC4 в различных условиях термической обработки и термической обработки, доля основной фазы α, β, природа и морфология очень разные. β -трансформация температура сплава TC4 в 1000 ℃ или около того, если TC4 нагрел до 950 ℃, воздухоотчетение после организации первичной трансформации организации α + β; Такие, как нагретый до 1100 ℃, воздушное охлаждение, это грубая полностью трансформированная βфазная организация, известная как организация Вайса. Если нагревание и деформация одновременно, эффект более очевиден, сплав TC4 нагревается до температуры β -перехода выше, но деформация невелика, то есть формирование организации Вей. Его организационные характеристики: пластичность, вязкость воздействия ниже, но лучше сопротивления ползучести. Если начало температуры деформации в β-переходе выше, но степень деформации достаточно велика, то организация характеризуется: α-фазой разграничения границ β-зерна частично раздавлена, полосатая α-фаза частично искаженная, известная известная, известная, известная, известная, известная, известная как сетевая организация, похожая на корзину. Характеризуя пластичность, ударная выносливость лучше, чем организация Вей, аналогичная эквиасиасированной тонкой кристаллической организации, высокая температурная стойкость и производительность ползучести. Если температура нагрева ниже, чем температура β-трансляции, а степень деформации достаточна, то есть для получения эквиационной организации. Это характеризуется лучшей общей производительностью, особенно высокой пластичностью и вязкостью. Если площадь α + β-фазы в высокотемпературной части деформации и высокотемпературного отжига в гибридной организации, его всесторонняя производительность хороша.

Из приведенного выше анализа металлографической организации можно оценить, если снижение производительности TC4 может быть вызвано процессом ковки двух ссылок:
① Температура нагрева слишком высока, достигая или превышающей температуру β -перехода;
② Степень деформации ковки не достаточно большая.

3.1.2 Анализ процесса подготовки TC4

Температура подделки на α + β -титановый сплав β -размер зерна и характеристики комнатной температуры составляют повышение температуры (β -фазовый переход выше) Размер β -зерна, в то время как усадка удлинения и срезы становится меньше, пластичность уменьшается; Чтобы убедиться, что кожи TC4 имели хорошую общую производительность, должны быть подкреплены ниже температуры β -перехода. Устойчивость к деформации титанового сплава выше, но плохая теплопроводность; Полученная в форме сплавов и тяжелых ударов, результирующая деформация может сделать ковю отдельные части температуры превышать температуру β-трансляции, а также деформация степени негабаритного, слишком малого, и другие факторы будут вызывать размер зерна, поэтому размер зерна, так что что производительность упадка. Комплексный вышеупомянутый может быть изначально определить, может привести к тому, что TC4 - расколы неквалифицированных причин исполнения: ① Партия нагрева заготовки заготовки.

① Партия температуры нагрева заготовки слишком высока, более чем β -точка перехода; ② Формирование одного времени во время ковки, температура слишком высока, более чем β -точка перехода.

② Формирование одного удара слишком тяжело, так что отдельная степень деформации слишком велика, что вызывает локальную перегрев и собирает рекристаллизацию, чтобы снизить производительность.

③ После того, как температура тепловой обработки слишком высока, так что температура подготовки TC4 превышает точку перехода β, формирование организации Вей, снижая производительность поборок.

3.2 TC4 Процесс процесса формирования изменение и результаты испытаний

3.2.1 Выбор и результаты тестовых параметров

Для вышеуказанного анализа измените параметры процесса подготовки TC4 (Таблица 1) В то же время при форме, обратите внимание на быстрый удар света. (Примечание: размер материала ¢ 50 × 113, размер кожи 50 × 65 × 65)

Результаты испытаний: все показатели производительности имеют квалификацию, из которых показатели «перелома стресса» превышают 5 часов.

3.2.2 Анализ результатов теста

(1) Из температуры печи и начала температуры подготовки температура нагрева не слишком высока, даже если более 20 ℃ все еще могут быть подделаны квалифицированными деталями.

(2) Проверка с использованием одного удара молотка удара быстро, тестируя производительность ковена до стандарта, доказывая, что быстрое удары по свету - это повышение производительности покиданий является важным фактором.

(3) Подготовка температуры термической обработки, чем исходные параметры, чтобы уменьшить 20 ℃, также может быть фактором для повышения производительности, поскольку с точки зрения температуры, если температура печи из -за отклонения контроля температуры достигает 795 ℃, что превышает производство Спецификация 780 ℃ приведет к снижению производительности покиданий.

3.2.3 Проверка и вывод результатов теста

Чтобы дополнительно проверить результаты теста и с помощью производства теста (Таблица 2), в ударе по -прежнему сохраняют метод быстрого удара света; Результаты теста на ковю себя все квалифицированные, показатели «перелома стресса» превышают 5 часов.

Проверка до и после механических свойств прокладок титанового сплава TC4 см. Выше (Таблица 3). Через тест вышел, что: в производстве сплавов титана TC4 должно строго контролировать параметры процесса ковки; Прежде всего, обратите внимание на быстрое попадание в световой удар, уменьшить количество деформации одного удара молотка, а во -вторых, теоретическое значение температуры тепловой обработки Post Forging должна быть установлена в диапазоне 760 ~ 770 ℃ , чтобы гарантировать, что качество коровьей коровьей кожи.

4. Перспектива развития процесса ковки сплава титана

Процесс ковки сплава титана широко используется в авиационной, аэрокосмической промышленности, процесс изотермической ковки использовался в производстве деталей двигателя и конструктивных компонентов самолетов; Также приглашаются все больше и больше. В зарубежных странах применение титанового сплава было разработано на очень высоком уровне, применяется к более высоким температурам сплавов и интерметаллических соединений, и много исследований; Чтобы лучше применять эти материалы, и в то же время его процесс деформации также прошел много исследований. Люди также уделяют все больше и больше внимания к более высокой силе исследований титанового сплава титана. Применение титановых сплавов и исследования процесса кощу останется горячей темой.