Chyby kovania titánových zliatin a ich prevencia

Pri kovaní z titánovej zliatiny v dôsledku nesprávnej špecifikácie procesu nie je kontrola kvality surovín prísna az iných dôvodov môže mať kovanie rôzne chyby. Bežné poruchy sú nasledovné:
1, β krehkosť
Krehkosť β je spôsobená prehriatím výkovku. α a (α + β) zliatiny titánu, najmä (α + β) zliatiny titánu, ak je teplota ohrevu kovania príliš vysoká, prekračuje svoju β prechodovú teplotu, čo má za následok kovanie nízkych časov, organizácia zrna je veľká, izometrická ; mikroštruktúra precipitácie α-fázy pozdĺž hraníc zŕn hrubých pôvodných β zŕn a intrakryštalické je pruhované. Výsledkom je zníženie plasticity výkovku pri izbovej teplote, tento jav sa nazýva β krehnutie.
Poruchy prehriatia výkovkov z titánovej zliatiny sa nedajú opraviť tepelným spracovaním, ale musia sa opraviť opätovným zahriatím pod β-prechodovú teplotu (ak to výkovok umožňuje) pre plastickú deformáciu.
Aby sa predišlo prehriatiu, zahrievaniu zliatiny titánu, teplota pece by mala byť prísne kontrolovaná, pravidelné určovanie teploty kvalifikovanej oblasti komory pece, primerané usporiadanie nabíjacej polohy a množstvo nabíjania nemožno väčšinou. Keď sa používa odporový ohrev, komora pece by mala byť nastavená na oboch stranách priehradky, aby sa zabránilo prehriatiu spôsobenému predvalkom príliš blízko tyče karbidu kremíka. Detekcia skutočnej teploty β-prechodu každej zliatiny pece je tiež účinným opatrením na zabránenie prehriatiu.

2, lokalizovaný hrubý kryštál
Pri zápustkovom kovaní v kladive alebo lise sa v dôsledku zlej tepelnej vodivosti zliatin titánu značne zníži teplota povrchu predvalka a kontaktná teplota formy v spojení s povrchom predvalku a trením medzi hornou a spodnou formou, stredom predvalku. časť predvalku je vystavená silnej deformácii, povrch deformácie je malý, takže sa zachová surovina organizácie, vznik nových lokalizovaných drsných kryštálov.
Aby sa predišlo miestnym hrubým kryštálovým defektom zliatiny titánu, môžu sa prijať nasledujúce opatrenia: použitie procesu predkovania tak, aby bola konečná rovnomernosť deformácie kovania; posilniť mazanie, zlepšiť trenie medzi predvalkom a formou; úplne predhriať formu, aby sa znížil predvalok v procese kovania poklesu teploty.
3, Crack
Povrchové trhliny kovania z titánovej zliatiny vznikajú hlavne vtedy, keď je konečná teplota kovania nižšia ako teplota úplnej rekryštalizácie titánovej zliatiny. V procese kovania v zápustke je čas kontaktu predvalku a formy príliš dlhý, v dôsledku zlej tepelnej vodivosti titánovej zliatiny je ľahké spôsobiť, že povrch predvalku sa ochladí pod prípustnú konečnú teplotu kovania, čo tiež spôsobí praskliny na povrchu. v kovaní. Na kontrolu vzniku trhlín možno pri zápustkovom kovaní na lise použiť sklenené mazivo alebo pri kovaní na kladive skrátiť kontaktný čas medzi prírezom a spodnou zápustkou.
4, organizáciu zvyškového odlievania
Kovanie ingotov z titánovej zliatiny, ak pomer kovania nie je dostatočne veľký alebo nesprávne metódy kovania, výkovky sa ponechajú pod organizáciou odlievania. Riešením tejto chyby je zvýšenie pomeru kovania a použitie opakovaného ubíjania.
5, Svetlý pás
Takzvané výkovky z titánovej zliatiny v lesklom páse sú prítomné v nízkoprehybovej organizácii pásu s iným jasom viditeľným voľným okom. V dôsledku rozdielu v uhle osvetlenia môže byť svetlý pásik jasnejší ako základný kov, môže byť tiež tmavší ako základný kov. V priereze je vo forme bodiek alebo vločiek; v pozdĺžnom reze ide o dlhý hladký pás s dĺžkou od viac ako desať milimetrov do niekoľkých metrov. Existujú dva hlavné dôvody pre svetlé tyče: jedným je chemické zloženie segregácie zliatiny titánu a druhým je deformácia tepelných účinkov procesu kovania.
Svetlé tyče majú určitý vplyv na výkon titánovej zliatiny, najmä na plasticitu a výkon pri vysokých teplotách. Opatrenia na zabránenie vzniku svetlých tyčí je prísna kontrola tavenia chemického zloženia segregácie; správna voľba tepelných špecifikácií kovania (teplota ohrevu, stupeň deformácie, rýchlosť deformácie atď.), Aby sa predišlo teplote kovania všade v dôsledku deformácie tepelného účinku rozdielu je príliš veľký.
6, vrstva krehnutia a
α krehkou vrstvou je hlavne zliatina titánu pri vysokej teplote kyslíka a dusíka cez uvoľnenú oxidovú kožu, k vnútornej difúzii kovu, takže obsah kyslíka a dusíka v povrchovom kovu sa zvyšuje, čím sa zvyšuje počet α-fázy v povrchová organizácia. Keď obsah kyslíka a dusíka v povrchovom kove dosiahne určitú hodnotu, môže byť povrchová organizácia úplne zložená z a fázy. Týmto spôsobom povrch titánovej zliatiny tvorí povrchovú vrstvu s viac α alebo úplne α fázou. Táto povrchová vrstva zložená z fázy α sa zvyčajne nazýva vrstva krehnutia α. Príliš hrubá vrstva skrehnutia a na povrchu predvalku z titánovej zliatiny môže viesť k praskaniu predliatku počas kovania.
Hrúbka vrstvy skrehnutia a úzko súvisí s typom ohrievacej pece použitej na kovanie alebo tepelné spracovanie, s povahou plynu v peci, s teplotou ohrevu predvalku alebo časti a s dobou zdržania. So zvyšujúcou sa teplotou ohrevu čas zdržania zvyšuje hrúbku; so zvýšením obsahu kyslíka a dusíka v plyne z pece a zahustením. Preto, aby sa zabránilo tomu, že táto vrstva skrehnutia je príliš hrubá, je potrebné správne kontrolovať kovanie alebo tepelné spracovanie teploty ohrevu, doby zdržania a povahy pecného plynu atď.
Zliatiny α, β a (α + β) titánu môžu vytvárať vrstvu krehnutia α. Avšak zliatiny α titánu sú obzvlášť citlivé na tvorbu vrstvy krehnutia α, zatiaľ čo zliatiny β titánu nevytvoria vrstvu krehnutia α, kým sa nezahrejú nad 980 °C.

7,Krehnutie vodíkom
Existujú dva typy vodíkového skrehnutia: typ s časom deformácie a typ hydridu. Atómy vodíka v mriežkovej medzere v napätí sa po určitej dobe difúzie zhromaždili na koncentráciu napätia medzery. V dôsledku interakcie atómov vodíka a dislokácií tak, že dislokácie sú pripnuté, sa nemôžu voľne pohybovať, čím sa jav krehnutia matrice nazýva vodíkové skrehnutie typu starnutia pri namáhaní. Vysoká teplota rozpustená v pevnom roztoku vodíka s poklesom teploty vo forme zrážania hydridom a tým, že sa titánová zliatina stáva krehkou, jav sa nazýva vodíkové skrehnutie hydridového typu. V titáne a zliatinách titánu sa môžu vyskytnúť oba typy vodíkového krehnutia.
Problém vodíkového krehnutia je spôsobený nadmerným obsahom vodíka v zliatinách titánu. Preto obsah vodíka v priemyselných zliatinách titánu musí byť kontrolovaný v rozmedzí 0,015 %.
Aby sa predišlo alebo znížilo vodíkové krehnutie, pec by mala mať počas kovania alebo tepelného spracovania mierne oxidačnú atmosféru a môže sa vykonať vákuové žíhanie, aby sa eliminovalo vodíkové krehnutie zliatin titánu s obsahom vodíka presahujúcim predpisy, ako aj dôležitých častí zliatiny titánu. .