Defectos de forja de aleaciones de titanio y su prevención.

Forjado de aleación de titanio, debido a especificaciones inadecuadas del proceso, el control de calidad de la materia prima no es estricto y otras razones, las piezas forjadas pueden tener una variedad de defectos. Los defectos comunes son los siguientes:
1, fragilidad
La fragilización es causada por el sobrecalentamiento de las piezas forjadas. y (+) aleaciones de titanio, especialmente (+) aleaciones de titanio, si la temperatura de calentamiento de la forja es demasiado alta, excediendo la temperatura de transición, lo que resulta en forjas de tiempos bajos, la organización del grano es grande, isométrica; microestructura -precipitación en fase a lo largo de los límites de los granos originales del grano grueso y la franja intracristalina. El resultado es que la plasticidad de la forja a temperatura ambiente se reduce, este fenómeno se llama fragilización.
Los defectos de sobrecalentamiento de las piezas forjadas de aleación de titanio no se pueden reparar mediante tratamiento térmico, pero deben calentarse nuevamente a la temperatura de transición inferior (si la forja lo permite) para reparar la deformación plástica.
Para evitar el sobrecalentamiento, el calentamiento de aleación de titanio debe controlar estrictamente la temperatura del horno, la determinación regular de la temperatura del área calificada de la cámara del horno, no se pueden realizar arreglos razonables para la posición de carga y el volumen de carga. Cuando se utiliza calentamiento por resistencia, se deben colocar deflectores a ambos lados de la cámara del horno para evitar el sobrecalentamiento causado por la proximidad del tocho a la varilla de carburo de silicio. Detectar la temperatura de transición real de cada aleación del horno también es una medida eficaz para evitar el sobrecalentamiento.
2, cristal grueso localizado
En la forja con martillo o prensa, debido a la mala conductividad térmica de las aleaciones de titanio, la superficie del tocho y la temperatura del proceso de contacto con el molde se reducen mucho, junto con la superficie del tocho y la fricción del molde entre los moldes superior e inferior, el medio del tocho parte del tocho está sujeto a una fuerte deformación, la superficie de la deformación del grado de pequeño, de modo que se retenga la materia prima de la organización, la formación de nuevos cristales rugosos localizados.
Para evitar defectos locales de cristales gruesos en la aleación de titanio, se pueden tomar las siguientes medidas: el uso de un proceso de preforjado, para que la deformación final de la forja sea uniforme; fortalecer la lubricación, mejorar la fricción entre el tocho y el molde; Precaliente completamente el molde para reducir la caída de temperatura del tocho en el proceso de forja.

3, grieta
Las grietas en la superficie de forja de la aleación de titanio se producen principalmente cuando la temperatura final de forja es inferior a la temperatura de recristalización total de la aleación de titanio. En el proceso de forjado con matriz, el tiempo de contacto entre la palanquilla y el molde es demasiado largo, debido a la mala conductividad térmica de la aleación de titanio, es fácil hacer que la superficie de la palanquilla se enfríe por debajo de la temperatura de forja final permitida, lo que también provocará grietas en la superficie. en la forja. Para controlar la aparición de grietas, al forjar con troquel en la prensa, se puede utilizar lubricante para vidrio, o al forjar con martillo, intente acortar el tiempo de contacto entre la pieza en bruto y el troquel inferior.
4, organización de fundición residual
Forjado de lingotes de aleación de titanio, si la proporción de forjado no es lo suficientemente grande o se utilizan métodos de forjado inadecuados, los forjados se dejarán bajo la organización de fundición. La solución a este defecto es aumentar la relación de forjado y el uso de recalcados repetidos.
5, tira brillante
La denominada aleación de titanio forjada en la tira brillante, está presente en la organización de pliegues bajos de una tira con un brillo diferente, visible a simple vista. Debido a la diferencia en el ángulo de iluminación, la tira brillante puede ser más brillante que el metal base, o también puede ser más oscura que el metal base. En sección transversal, tiene forma de puntos o escamas; en sección longitudinal, es una franja larga y lisa con una longitud que va desde más de diez milímetros hasta varios metros. Hay dos razones principales para las barras brillantes: una es la composición química de la segregación de la aleación de titanio y la segunda es la deformación por los efectos térmicos del proceso de forja.
Las barras brillantes tienen un cierto impacto en el rendimiento de la aleación de titanio, especialmente en la plasticidad y el rendimiento a altas temperaturas. Las medidas para prevenir la aparición de barras brillantes son controlar estrictamente la fundición de la composición química de la segregación; la elección correcta de las especificaciones térmicas de forja (temperatura de calentamiento, grado de deformación, velocidad de deformación, etc.), para evitar que la temperatura de las piezas de forja en todas partes debido a la deformación del efecto térmico de la diferencia sea demasiado grande.
6, capa de fragilización
La capa de fragilización es principalmente una aleación de titanio a alta temperatura, oxígeno y nitrógeno a través de la piel de óxido suelto, para la difusión interna del metal, de modo que el contenido de oxígeno y nitrógeno de la superficie del metal aumenta, aumentando así el número de fases en la organización de la superficie. . Cuando el contenido de oxígeno y nitrógeno de la superficie del metal alcanza un cierto valor, la organización de la superficie puede estar completamente compuesta de fases. De esta manera, la superficie de la aleación de titanio forma una capa superficial con mayor o menor fase. Esta capa superficial compuesta de fases suele denominarse capa de fragilización. Una capa fragilizante excesivamente gruesa sobre la superficie de un tocho de aleación de titanio puede provocar el agrietamiento del tocho durante la forja.
El espesor de la capa de fragilización está estrechamente relacionado con el tipo de horno de calentamiento utilizado para la forja o el tratamiento térmico, la naturaleza del gas en el horno, la temperatura de calentamiento de la palanquilla o pieza y el tiempo de retención. Con el aumento de la temperatura de calentamiento, el tiempo de mantenimiento aumenta el espesor; con el aumento del contenido de oxígeno y nitrógeno en el gas del horno y el espesamiento. Por lo tanto, para evitar que esta capa fragilizante sea demasiado gruesa, se debe controlar adecuadamente el forjado o el tratamiento térmico de la temperatura de calentamiento, el tiempo de mantenimiento y la naturaleza del gas del horno, etc.
y las aleaciones de titanio (+) pueden formar una capa de fragilización. Sin embargo, las aleaciones de titanio son particularmente sensibles a la formación de una capa de fragilidad, mientras que las aleaciones de titanio no formarán una capa de fragilización hasta que se calienten a 980 grados o más.