Investigación y desarrollo de equipos de forja de barra de aleación de titanio TC4
Aug 13, 2025
It is generally believed that high hydrogen content or poor microstructure uniformity in TC4 titanium alloy rods will reduce their room temperature notch stress rupture performance. Domestic technical standards set the upper limit for the size of this type of TC4 titanium alloy rod to be >220 mm. Actualmente, no hay informes publicados a nivel nacional o internacional sobre la investigación sobre el proceso de preparación para las varillas de aleación de titanio TC4 que requieren un rendimiento de ruptura de estrés de muesca. En la producción de masas industriales, es común que tales barras no cumplan con los estándares para el rendimiento de la ruptura del estrés con muescas debido al procesamiento inadecuado.
La aleación de titanio TC4 (TI-6Al-4V) se desarrolló con éxito en 1954 y se ha convertido en una aleación de titanio universalmente utilizada en todo el mundo. Es una aleación típica de titanio de dos fases, y sus varillas de tamaño pequeño se usan ampliamente en aviación, aeroespacial, plantas eléctricas, campos petroleros, tratamiento médico y aplicaciones automotrices. Rolling es uno de los principales métodos para producir varillas de aleación de titanio de tamaño pequeño. La producción continua de caña de alambre de alta velocidad se usa ampliamente en la producción de acero, adecuada para la producción de gran volumen de baja variedad. Los productos de barra de aleación de titanio se caracterizan por la demanda de pequeños lotes y una amplia variedad de productos. El costo de producción de la producción continua de caña de alambre de alta velocidad es alto. Actualmente, la producción de la barra de aleación de titanio utiliza principalmente molinos horizontales de tres perros, haciendo investigaciones sobre el proceso de deformación de rodadura en molinos horizontales esenciales. La deformación rodante, como un factor clave en la deformación enrollable, afecta significativamente las propiedades finales del producto de las barras rodadas, lo que hace que su estudio de la deformación enrollable de importancia significativa.
Se muestran las macroestructuras de las barras de aleación de titanio TC4 AS (menos de 50 mM) producidas usando dos procesos diferentes. La barra de titanio TC4 producida con el proceso 1 exhibe una pobre uniformidad de macroestructura, exhibiendo una transición gradual de cristales difusos en los bordes a cristales semi-claros en el centro. La barra producida con el proceso 2 exhibe una excelente uniformidad de macroestructura, con cristales difusos en toda la muestra. Esto muestra que cuando el proceso 1 se usa para forjar, la estructura central del lingote y la palanquilla intermedia no está suficientemente triturada y refinada, lo que está directamente relacionado con la pequeña deformación total. Debido a la gran resistencia a la deformación de la aleación de titanio y al gran volumen de palanquillas de barra de titanio de gran tamaño, es difícil garantizar una deformación suficiente del núcleo de tocho mediante una única deformación de dibujo recto. Sin embargo, el proceso 2 hace que el uso completo de la presión de forjado de tonelaje grande de la máquina de forja rápida 4500T haga que el tocho de gran tamaño se someta a la deformación molesta en la zona de dos fases, asegurando que la perdonabilidad de la palanquilla y el uso de la longitud de dibujo de y el yvil para reducir la "zona muerta" de la estructura de la palanquilla sean totalmente deformadas, y un buen abrigo y el refinamiento y el refinamiento de la estructura de la muerte. (1) Al utilizar el proceso de forja de la apertura de la zona de fase P y la molestia de la zona de dos fases + dibujo recto, se puede producir una barra de aleación de titanio TC4 de gran tamaño con un diámetro de 350 mm, que cumple con los requisitos técnicos de suministro en términos de estructura, rendimiento y nivel de detección de defectos. (2) La estructura bien equipada de la fase A primaria es propicio para mejorar el rendimiento de la fractura por estrés de la muesca de temperatura ambiente, mientras que la estructura corta en forma de fase A con una fuerte consistencia direccional reducirá el rendimiento de la fractura por tensión de muesca.
Las barras de 75 mm de largo se cortaron longitudinalmente de las barras de aleación de titanio TC4 50 mM obtenidas por dos procesos de falsificación y se sometieron a un tratamiento de recocido ordinario a dos temperaturas. Las condiciones de recocido fueron M1 (720 grados X2H/AC) y M2 (790 grados X2H/AC), respectivamente. La estructura de baja magnificación de las barras falsificadas se observó a simple vista; Las muestras metalográficas se cortaron transversalmente a 1/2 radio en el revestimiento de la barra después de forjar y recocido, y sus microestructuras se observaron usando un microscopio óptico de 0lmpus. Los espacios en blanco de la muestra se cortaron longitudinalmente a 1/2 radio de las barras recocidas y se mecanizaron en muestras de prueba que cumplieron con los estándares de rendimiento de fractura por tensión de temperatura ambiente y muesca. Las muestras se sometieron a pruebas de propiedad mecánica utilizando una máquina de prueba de tracción Instron 4507 y una máquina de prueba de tracción de muesca DN2, y se observó la microestructura del área de muesca de las muestras de fractura por estrés de muesca. Las barras terminadas de aleación de titanio TC4 forjadas por los dos procesos de forja se sometieron a pruebas no destructivas ultrasónicas utilizando un detector de falla ultrasónica Sonic-138VFD.
La compañía cuenta con las principales líneas de producción nacionales de procesamiento de titanio, que incluyen:
Línea de producción de tubo de titanio de precisión de precisión alemán (capacidad de producción anual: 30,000 toneladas);
Línea de rodadura de lámina de titanio de tecnología japonesa (delgada a 6 μm);
Línea de extrusión continua de barra de titanio totalmente automatizada;
Placa de titanio inteligente y fábrica de acabado de tiras;
El sistema MES permite el control digital y la gestión de todo el proceso de producción, logrando una precisión dimensional del producto de ± 0.01 μm.
Correo electrónico
