Proceso de forjado de aleación de titanio: transformación perfecta de palanquilla a dos fases

Proceso de forjado con matriz de aleación de titanio La aleación de titanio, como un tipo de material liviano, de alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión, tiene una amplia gama de aplicaciones en los campos de la aviación, médico, químico y otros. El proceso de forjado es un eslabón clave en el procesamiento de aleaciones de titanio y su calidad afecta directamente el rendimiento del producto final.
Este artículo se centrará en los siete elementos del proceso de forja en matriz de aleación de titanio: preparación de palanquilla, calentamiento, lubricación, forjado, limpieza, diseño de moldes y forja de aleación de titanio en dos fases para una discusión detallada.
En primer lugar, la preparación de palanquillas de aleación de titanio en la forja con matriz debe prepararse cuidadosamente. La superficie del tocho debe mecanizarse o pulirse toscamente para garantizar que la superficie sea plana y esté libre de defectos e impurezas evidentes. Las barras generalmente se procesan mediante torneado o rectificado sin centros. Se recomienda realizar el corte de palanquilla con una sierra de cinta para evitar la zona afectada por el calor y la oxidación que puede resultar del socavado mediante corte con gas.
En segundo lugar, calentar en el proceso de calentamiento, en primer lugar, para eliminar la escoria y la piel oxidada en el fondo del horno para garantizar un ambiente limpio en el horno. La aleación de titanio debe calentarse con una atmósfera oxidante para ralentizar el proceso de saturación de hidrógeno y reducir la oxidación de la aleación de titanio y la contaminación por gas. Al mismo tiempo, la temperatura y el tiempo de calentamiento deben controlarse estrictamente para minimizar el crecimiento del grano. El molde también debe precalentarse a 250-350 grados por adelantado y mantenerse durante más de 12 horas para reducir la diferencia de temperatura entre el molde y la aleación de titanio.

En tercer lugar, la lubricación de la aleación de titanio en el proceso de forja tiene poca fluidez, por lo que el molde debe lubricarse antes de forjar. La lubricación puede mejorar la fluidez de la aleación de titanio y evitar que la pieza forjada se pegue al molde. Los lubricantes comúnmente utilizados incluyen mezclas de grafito coloidal y agua o mezclas de grafito y a base de aceite o agua.
En cuarto lugar, la deformación de la aleación de titanio forjada generalmente se controla entre el 40% y el 80%. Después del último calentamiento, todo el metal debe tener una deformación uniforme y la distribución de temperatura durante la deformación debe ser uniforme para evitar que la deformación a una temperatura demasiado baja provoque agrietamiento. En el caso de las aleaciones de titanio de dos fases, una deformación suficiente es especialmente importante, ya que el refinamiento del grano no se puede lograr mediante métodos de tratamiento térmico, sino sólo mediante deformación.
V. Limpiar la superficie de las aleaciones de titanio después de la forja formará una capa de óxido quebradiza, lo que puede provocar el agrietamiento del metal debajo de la capa superficial durante la siguiente forja. Por lo tanto, después de cada forjado con troquel de fuego, la capa de óxido debe eliminarse utilizando métodos como el método de soplado de arena.
Seis, el diseño del molde de forja de aleación de titanio es diferente en comparación con el molde de forja de acero. La contracción del molde de forja de aleación de titanio es pequeña, generalmente con una relación de contracción del molde de forja de acero de 1:1,87. Al utilizar la misma profundidad y la misma complejidad del molde, los moldes de aleación de titanio forjado son un 50% más gruesos que los moldes de acero forjado. Además, el radio de la esquina redondeada del molde debe ser mayor y el acabado superficial de la cámara de la matriz requiere mayor.
Siete, la forja de aleación de titanio de dos fases en la región de fase completa de la forja de aleación de titanio de dos fases puede mejorar el rendimiento de forjado de la aleación de titanio a altas temperaturas o mejorar la tenacidad de las piezas forjadas. Para obtener un alto rendimiento integral de las piezas forjadas, la microestructura de la aleación después de la forja debe controlarse dentro de un cierto rango. El contenido de fase isométrica debe controlarse entre el 15 % y el 30 %, demasiado conducirá a una reducción de la tenacidad en la entalla y muy poco reducirá el alargamiento. Si el contenido de fase en la forja es demasiado, se puede restaurar mediante tratamiento térmico para restaurar su rendimiento.
En resumen, el proceso de forjado con matriz de aleación de titanio es un proceso complejo y delicado que involucra varios elementos clave. Al controlar cuidadosamente cada eslabón, se puede garantizar la optimización de la calidad y el rendimiento de las piezas forjadas de aleación de titanio.