Hợp kim Titan, Rèn và Định hình Titan

Lớp phủ bảo vệ Titan Trong quá trình rèn

Titan và các hợp kim titan phải được bảo vệ khỏi ô nhiễm bởi ôxy, nitơ, hiđrô và cacbon trong quá trình gia nhiệt để rèn. Điều này được thực hiện hiệu quả nhất bằng cách phủ các con đục rèn trong một chất lỏng hoặc thủy tinh được cho phép để khô trước khi gia nhiệt để rèn. Các cầu chì kết dính ở khoảng giữa 500 và 600 ° C tạo thành một bề mặt nhớt bảo vệ vật liệu khỏi ô nhiễm. Các lớp phủ thủy tinh lỏng độc quyền có đặc tính bôi trơn giúp dòng kim loại trong quá trình rèn. Một số forgers đã tìm thấy rằng việc bổ sung một graphite lỏng vào bề mặt chết tiếp tục cải thiện cuộc sống và tuổi thọ kim loại.

Ảnh hưởng của việc rèn nhiệt độ lên cấu trúc vi mô

Vì hầu như tất cả các hợp kim giả kim titan đều bị nóng chảy đôi, hiếm khi có sự phân tách các vật liệu khác có thể tạo ra sự thay đổi trong tính biến dạng. Sự phân rã ban đầu của các hợp kim titan thường được thực hiện ở trên nhiệt độ biến đổi beta bởi vì cấu trúc khối trung tâm cơ thể là các yêu cầu về độ dẻo hơn và rèn rèn thấp hơn. Tuy nhiên việc rèn luyện trong phạm vi nhiệt độ beta dẫn đến sự tăng trưởng hạt quá mức và độ dẻo dai thấp. Do đó giả mạo cuối cùng thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chuyển đổi beta.

Sức căng và khả năng định hình

Sự thay đổi tỷ lệ biến dạng có ít ảnh hưởng đến khả năng pha trộn alpha và alpha cộng với các hợp chất beta. Cả hai loại hợp kim đều dễ dàng được chế tạo trong máy búa hoặc máy ép. Hợp kim beta Ti13V11Cr3Al cũng có tính chịu lực tốt trong cả máy ép và máy búa nếu được làm từ trên 760 ° C. Tuy nhiên khi chế tạo rèn dưới nhiệt độ dưới 760 ° C, pha alpha bắt đầu kết tủa và hợp kim dễ bị nứt, đặc biệt là trong việc đúc rèn thả.

Ảnh hưởng của việc rèn các nhiệt độ lên tải rèn

Nhiệt độ rèn của các hợp kim titan là hoàn toàn quan trọng đối với quy trình và quá trình gia nhiệt là điều cần thiết, vì tổn thất nhiệt quá mức thông qua dụng cụ sẽ tạo ra các rèn có khuyết tật. Ví dụ về ảnh hưởng của nhiệt độ Hợp kim titanium Ti6Al4V khi rèn ở 940 ° C đòi hỏi phải có tải rèn giống như thép SAE4340 rèn tại 1260 ° C. Tại 870 ° C giả mạo dữ liệu chỉ ra rằng Ti6Al4V yêu cầu hai lần tải giả mạo của thép SAE4340.

Hầu hết các công ty rèn khuyên rằng Ti6Al4V đòi hỏi 1,5 đến 2 lần công suất thiết bị cần thiết cho rèn thép hợp kim với hình dạng tương đương.

Hiệu quả được đánh dấu của nhiệt độ rèn đối với tải giả mạo cần thiết cho Ti6Al4V là đặc trưng của hợp kim titan nói chung. Do đó, trong các hoạt động rèn khuôn thông thường, làm mát của phôi có ảnh hưởng bất lợi hơn đến việc tạo rèn cho titan so với thép.

Ô nhiễm trong quá trình rèn

Mặc dù bảo vệ được cung cấp bởi lớp phủ thủy tinh, một lượng nhỏ ô nhiễm xảy ra và phải được loại bỏ bằng mài hoặc khắc hóa học.

Khi giả kim titan, cần cẩn thận để tránh tiếp xúc với thang thép. Một phản ứng kiểu nhiệt có thể xảy ra và làm hư hỏng nghiêm trọng một khuôn giả mạo. Rõ ràng là titan làm giảm oxit sắt trong phản ứng tỏa nhiệt gây ra bởi áp suất và nhiệt độ cao.

Khả năng làm thẳng của Titan

Do mô đun đàn hồi thấp và độ bền tương đối cao của hợp kim titan, nên việc rèn khó làm thẳng bằng cách tạo hoặc uốn uốn. Các hoạt động này thường được thực hiện ở nhiệt độ từ 380-530 ° C. Đôi khi cần phải duy trì một lực kéo thẳng trên một rèn trong vài giây. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho việc loại bỏ các trang đồ hoạ lớn.

Tóm lược

Việc sản xuất tính khoan dung gần gũi, độ chính xác của hợp kim titan đã được thực hiện thành công. Tuy nhiên, các yếu tố như sự mài mòn quá mức, sự cần thiết của công cụ đắt tiền, các vấn đề về kiểm soát và ô nhiễm vi mô làm cho chi phí của việc rèn chặt quá mức. Chất lượng luyện kim đôi khi bị tổn thương nếu cần nhiều loại khuôn để tạo ra rèn. Do vậy, việc gia cố độ chính xác thành công chỉ giới hạn ở các bộ phận rèn nhỏ như cánh quạt và phụ kiện không có các mẫu dòng chảy phức tạp.