Výskum a vývoj zariadenia na kovanie zliatiny TC4 Titán
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. V súčasnosti neexistujú žiadne publikované správy domácich alebo medzinárodných správ o výskume prípravného procesu pre tyče TC4 titánových zliatin, ktoré si vyžadujú výkonnosť stresu v záreze. V priemyselnej hromadnej výrobe je bežné, že takéto prúty nespĺňajú normy pre výkon prasknutia stresu v dôsledku nesprávneho spracovania.
Titánová zliatina TC4 (TI-6AL-4V) bola úspešne vyvinutá v roku 1954 a stala sa všeobecne používanou zliatinou titánu na celom svete. Je to typická dvojfázová zliatina titánu a jej malé prúty sa široko používajú v letectve, letectve, elektrárňach, ropných poliach, lekárskom ošetrení a automobilových aplikáciách. Valcovanie je jednou z primárnych metód na výrobu prútov zliatiny s malými titánami. Kontinuálna vysokorýchlostná výroba drôtových tyčí sa široko používa vo výrobe ocele, vhodná pre veľkú objemovú výrobu s nízkou odrodou. Produkty z zliatiny titánu sa vyznačujú dopytom po malých dávkach a širokou škálou výrobkov. Výrobné náklady na nepretržitú vysokorýchlostnú výrobu drôtovej tyče sú vysoké. V súčasnosti výroba barových barov z zliatiny titánu primárne využíva vodorovné mlyny s tromi rollmi, vďaka čomu je nevyhnutný výskum procesu valivej deformácie v horizontálnych mlynoch. Valcovacia deformácia, ako kľúčový faktor pri valcovacej deformácii, významne ovplyvňuje konečné vlastnosti produktu valcovaných stĺpcov, čo vytvára štúdium vývojovej deformácie významnej významnosti.
Zobrazujú sa makroštruktúry asistových tyčí zliatiny TC4 titánu (menej ako 50 mm) pomocou dvoch rôznych procesov. Titánska tyčinka TC4 vyrobená pomocou procesu 1 vykazuje zlú makroštruktúru uniformity a vykazuje postupný prechod z fuzzy kryštálov na okrajoch na polopriemerné kryštály v strede. Bar produkovaný pomocou procesu 2 vykazuje vynikajúcu uniformitu makroštruktúry, s fuzzy kryštálmi v celej vzorke. To ukazuje, že keď sa proces 1 používa na kovanie, základná štruktúra Ingotu a stredného poľa nie je dostatočne rozdrvená a vylepšená, čo priamo súvisí s malou celkovou deformáciou. Kvôli veľkej deformačnej rezistencii zliatiny titánu a veľkému objemu veľkých bitiek titánových stĺpcov s veľkou veľkosťou je ťažké zabezpečiť dostatočnú deformáciu jadra sochoru jedinou priamym výkresovým deformáciou. Proces 2 však plne využíva veľký tlak tonáže kovania 4500T rýchleho kovania, aby sa vytvorenie veľkého rozsahu podliehali rozrušeniu deformácie v dvojfázovej zóne, zabezpečujúc opustnosť sochoru a pomocou dĺžky kreslenia kovovania kreslenia na zníženie deformácie sochorov „mŕtvy zóna“, takže rôzne časti sochoru sú úplne deformované, a dobrú výnimku a dobrú zmenu. (1) Použitím procesu kovania P-fázovej zóny otvárania a dvojfázového rozrušenia + priameho výkresu sa môže vytvárať veľkí litána TC4 titánovej zliatiny s priemerom 350 mm, ktorý spĺňa technické požiadavky dodávok z hľadiska štruktúry, výkonu a úrovne detekcie chýb. (2) Dobre vyvážená štruktúra primárnej A-fázy vedie k zlepšeniu výkonu zlomenín stresu teploty v miestnosti, zatiaľ čo krátka štruktúra A-fázy v tvare tyče so silnou smerovou konzistenciou zníži výkon zlomeniny zlomenín zárezov.
75 mm dlhé stĺpce sa redukujú pozdĺžne z 50 mm zliatiny titánových zliatin TC4 získaných dvoma procesmi kovania a podrobené bežnému žíhajúcemu ošetreniu pri dvoch teplotách. Podmienky žíhania boli M1 (720 stupňov X2H/AC) a M2 (790 stupňov X2H/AC). Štruktúra kovaných stĺpcov s nízkym zväčšením bola pozorovaná voľným okom; Metalografické vzorky boli po kovaní a žíhaní priečne rezané na 1/2 polomeru na čiarovej vložke a ich mikroštruktúry sa pozorovali pomocou optického mikroskopu 0LMPUS. Výzorové medzery boli rezy pozdĺžne orezané pri 1/2 polomeru žíhaných tyčí a obrábané do testovacích vzoriek, ktoré splnili štandardy výkonnosti v ťahu v letovej teplote a zárezoch. Vzorky boli podrobené mechanickým testom vlastností pomocou testovacieho stroja Instron 4507 v ťahu a testovacím strojom DN2 Notch a pozorovala sa mikroštruktúra zárezovej plochy zárezových fraktúrnych vzoriek stresu. Zliatina titánu TC4 hotové tyče kované dvoma procesmi kovania boli podrobené ultrazvukovému nedeštruktívnemu testovaniu s použitím ultrazvukového detektora chyby Sonic-138VFD.
Spoločnosť sa môže pochváliť vedúcimi výrobnými linkami na spracovanie domáceho titánu vrátane:
Nemecká výrobná línia precíznej titánovej trubice s presnosťou (ročná výrobná kapacita: 30 000 ton);
Japonská technologická titánová fólia valcovacia línia (tenká až 6 μm);
Plne automatizovaná čiara kontinuálneho vytláčania titánu;
Inteligentný titánový tanier a pruhový dokončovací mlyn;
Systém MES umožňuje digitálnu kontrolu a správu celého výrobného procesu a dosahuje rozmernú presnosť produktu ± 0,01 μm.
