Investigación del proceso de laminación de barras de titanio Gr23

La aleación de titanio Gr23 es un material de alto rendimiento comúnmente utilizado en tecnología aeroespacial, y su peso ligero, alta resistencia, buena tenacidad y resistencia a la corrosión son sus características más notables. Con respecto a la fabricación de automóviles, la aleación de titanio es el único material metálico con alta resistencia, baja densidad, excelente resistencia a la fatiga y a la corrosión y bajo módulo de elasticidad, por lo que es ideal para la fabricación de automóviles. Además, la aleación de titanio también se usa comúnmente en equipos médicos, equipos químicos, materiales militares (varillas de titanio TC4 militares, placas de titanio) y equipos deportivos (palos de golf de titanio) y otras categorías. Debido a la complejidad de la tecnología de procesamiento, el precio del material es elevado, lo que es la razón principal para la formación de altos precios de los productos. La aleación de titanio y muchas aleaciones de metales, también el titanio y algunos componentes metálicos útiles para cumplir con los requisitos de rendimiento del material, pero sus componentes principales de titanio representaron más del 90%. En la tecnología aeroespacial se utilizan comúnmente dos aleaciones, Ti6AL4V (6% aluminio, 4% vanadio, 90% titanio) y Ti3AL2.5V (3% aluminio, 2,5% vanadio, 94,5% titanio).

TC4 titanium alloy has good room temperature and high temperature mechanical properties, is widely used in the manufacture of aerospace structural components and aero-engine fans, drums, etc., has accounted for more than 50% of the total amount of titanium alloy for aviation. Many load-bearing structural parts of the aircraft, especially the variable cross-section structural parts require raw materials titanium rods with good notched stress fracture properties, the purpose is to ensure that the parts in the state of high stress concentration has a strong inhibition of crack initiation and expansion of the ability not to fracture failure. The upper limit of the specification of this type of TC4 titanium alloy bar in the relevant domestic technical standards is >220 mm y, en la actualidad, no existe ningún informe público sobre la investigación del proceso de preparación de la barra de aleación de titanio TC4 que requiere un rendimiento de fractura por tensión con muesca en el país y en el extranjero. En general, se cree que un mayor contenido de hidrógeno o una peor uniformidad de organización en las aleaciones de titanio TC4 reducirán sus propiedades de fractura por tensión en entalla a temperatura ambiente (1). En la producción en masa industrializada, el fenómeno de rotura por tensión de entalla no calificada de dichas barras debido a un proceso inadecuado también es más común.
Cuando los rodillos medio e inferior sobre el material, la fuerza de rodadura de los rodillos medios continúa impactando, de modo que la cuña inclinada del dispositivo anti-aflojamiento falla rápidamente, en los rodillos del estado estable fijo se destruye; el tipo de orificio ajustado, con los rodillos intermedios en el mismo estado estable, se destruye y cambia, lo que afecta la estabilidad del tamaño de las varillas de titanio y, en última instancia, afecta la calidad del producto terminado; En el proceso de laminado, para evitar el desgaste por calor de la estructura de las baldosas de madera con pegamento, la taza se debe verter con agua fría sobre el medio de madera con pegamento para enfriar y lubricar. En el proceso de laminado, para evitar el calor y el desgaste de la estructura de la losa encolada, tenemos que verter agua refrigerante sobre el medio de encolado para enfriar y lubricar, y el agua fría a menudo se rocía sobre la superficie de los rollos, lo que hace que la superficie del tocho y el desbordamiento caen muy rápidamente, especialmente cuando se lamina titanio y aleaciones de titanio, debido a la mala conductividad térmica del titanio y las aleaciones de titanio, la diferencia en la temperatura dentro y fuera del material malo es aún mayor, lo cual es no favorece la deformación uniforme del tocho y no se garantiza la precisión del laminado; la cuña inclinada se fija en el lado de la resistencia a la fricción es grande y el consumo de electricidad también es grande durante el rodamiento, e incluso si adoptamos el motor de 630 kW, el fenómeno de atascamiento también ocurre con frecuencia, lo que afecta la producción. Después de cambiar la estructura del laminador 250 de teja de caucho a estructura de soporte, el tamaño de las barras laminadas de titanio y aleación de titanio es estable, se mejora la calidad de la superficie externa y se aumenta la tasa de rendimiento.

De acuerdo con los estándares técnicos actuales para proporcionar un rango de súper especificación de barra de aleación de titanio TC4 de 350 mm de diámetro, bajo la premisa de garantizar que las propiedades mecánicas de los indicadores permanezcan sin cambios, se requiere aumentar el nivel de detección de fallas ultrasónica desde el especificaciones originales más pequeñas de la barra de GB/T5193 en el nivel B al nivel A, y por lo tanto llevó a cabo una demanda especial para la preparación de barras de aleación de titanio TC4 de gran tamaño de la investigación del proceso relevante. La organización de bajo nivel de<^50mm TC4 titanium alloy bar in forging state prepared by two processes. As can be seen from Figure 1, the uniformity of the low-fold organization of TC4 titanium alloy bars prepared by Process 1 is poor, showing the transition from the fuzzy crystals at the edge to the semi-sharp crystals at the center; the uniformity of the low-fold organization of bars prepared by Process 2 is good, and the whole specimen is in the fuzzy crystal state. This indicates that the use of process 1 for forging, ingot and intermediate billet heart organization is not enough to break and refine the degree of its total deformation is directly related to the small amount of deformation, due to the titanium alloy deformation resistance is larger, coupled with large size titanium bar billet size, a single straight uprooting deformation is also difficult to ensure that the billet heart deformation is sufficient. And process 2 make full use of 4500t fast forging machine large tonnage forging pressure, make large size billet in the two-phase area after upsetting and pulling deformation, to ensure the forging permeability of the billet, and the use of anvil pulling to reduce the billet deformation of the "dead zone", so that the billet of the different parts of the billet are fully deformed, and get a good crushing and refinement of good consistency of the organization.
(1) Al adoptar el proceso de forjado de apertura de palanquilla en el área de la fase p y recalcado + estirado recto en el área de dos fases, podemos preparar barras de aleación de titanio TC4 con grandes especificaciones de albaricoque de 350 mm que pueden cumplir con los requisitos técnicos de suministro en términos de organización, desempeño y nivel de detección de fallas.
(2) Una buena organización isoaxializada de la fase a primaria es propicia para mejorar el rendimiento de la fractura por tensión de la entalla a temperatura ambiente; la dirección de una fuerte consistencia de la organización de la fase a de la barra corta reducirá el rendimiento de la fractura por tensión de la entalla.

Las barras pandeadas de aleación de titanio TC4 de 5{{10}} mm obtenidas mediante forjado mediante dos procesos se cortaron a lo largo de la dirección longitudinal hasta una longitud de 75 mm para un tratamiento de recocido ordinario a dos temperaturas, con regímenes de recocido de Ml (720ux2h /AC) y M2 (790t:x2h/AC), respectivamente. Observe a simple vista la organización de la barra con bajo aumento después de forjarla; respectivamente, intercepte las muestras metalográficas a lo largo de la dirección transversal en el 1/2 radio superior del revestimiento de la barra en el estado de forja y después del tratamiento de recocido, y observe la microestructura usando un microscopio óptico 0LMPUS. En el tratamiento de recocido de la barra, 1/2 radio a lo largo de la línea longitudinal de corte para obtener los espacios en blanco de la muestra, mecanizados para cumplir con el rendimiento estándar de tracción y fractura por tensión a temperatura ambiente de las muestras de prueba, utilizando la máquina de prueba de tracción lnStron4507 y la prueba de tracción con muesca DN2. Máquina en las muestras para pruebas de propiedades mecánicas, observación de la región de muesca de la muestra de fractura por tensión de muesca de la microestructura. Se utilizó el detector de fallas ultrasónico S0NIC-138VFD para llevar a cabo pruebas ultrasónicas no destructivas en las barras de aleación de titanio TC4 terminadas obtenidas mediante forjado con los dos procesos.