Sebuah pabrik menurut produksi percobaan penempaan suar TC4, potongan uji dari beberapa indikator kinerja penempaan gagal, termasuk indikator "fraktur tegangan berlekuk" kurang dari 5 jam, untuk masalah ini, yang pertama harus dianalisis dari organisasi metalurgi dan morfologi TC4, dan kemudian dari proses penempaan untuk menemukan alasannya.
1.TC4 organisasi metalografi dan karakteristik morfologi
Paduan titanium TC4 adalah paduan titanium tipe +, terdiri dari Ti-6AL-4V, organisasi anil untuk fase +, mengandung 6? dari -stabilisasi elemen aluminium, penguatan solidifikasi -fase untuk meningkatkan kekuatan stabilisasi vanadium kemampuan -fase kecil, sehingga jumlah -fase dalam organisasi anil kecil, terhitung sekitar 7-10?
Paduan TC4 dalam perlakuan panas dan kondisi pemrosesan termal yang berbeda, proporsi fase dasar, sifat dan morfologinya sangat berbeda. suhu transformasi paduan TC4 sekitar 1000 derajat, jika TC4 dipanaskan hingga 950 derajat, pendinginan udara setelah organisasi transformasi utama + organisasi; seperti dipanaskan hingga 1100 derajat, didinginkan dengan udara, ini adalah organisasi fase kasar yang sepenuhnya berubah, yang dikenal sebagai organisasi Weiss. Jika pemanasan dan deformasi pada saat yang sama, efeknya lebih jelas, paduan TC4 dipanaskan hingga suhu transisi di atas, tetapi deformasinya kecil, yaitu pembentukan organisasi Wei. Karakteristik organisasinya adalah: plastisitas, ketangguhan impak lebih rendah, tetapi ketahanan mulur lebih baik. Jika suhu awal deformasi pada transisi di atas, namun derajat deformasinya cukup besar, maka organisasi tersebut ditandai dengan: -penggambaran fase batas butir hancur sebagian, bergaris -fasa terdistorsi sebagian, yang dikenal dengan keranjang jaring -seperti organisasi. Ditandai dengan plastisitas, ketangguhan dampak lebih baik daripada organisasi Wei, mirip dengan organisasi kristal halus yang sama, ketahanan suhu tinggi dan kinerja mulur lebih baik. Jika suhu pemanasan lebih rendah dari suhu transisi, dan derajat deformasi cukup, maka diperoleh organisasi ekuaksial. Hal ini ditandai dengan kinerja keseluruhan yang lebih baik, terutama plastisitas tinggi dan ketangguhan benturan. Jika area fase + di bagian suhu tinggi mengalami deformasi dan anil suhu tinggi pada organisasi hibrida, kinerja komprehensifnya baik.
Dari analisis organisasi metalografi di atas dapat dinilai jika penurunan kinerja TC4, mungkin disebabkan oleh dua kaitan dalam proses penempaan.
① suhu pemanasan terlalu tinggi, mencapai atau melebihi suhu transisi; ② tingkat deformasi penempaan tidak cukup besar.
② Tingkat deformasi penempaan tidak cukup besar.
2.Analisis proses penempaan TC4
Suhu penempaan pada + ukuran butir paduan titanium dan kinerja suhu ruangan adalah dengan meningkatnya suhu (transisi fase di atas) ukuran butir, sedangkan perpanjangan dan penyusutan bagian menjadi lebih kecil, plastisitas menurun; untuk memastikan bahwa tempa TC4 memiliki kinerja keseluruhan yang baik, sebaiknya ditempa di bawah suhu transisi. Ketahanan deformasi paduan titanium lebih tinggi, tetapi konduktivitas termalnya buruk; penempaan dalam aliran paduan dan palu berat, deformasi yang dihasilkan dapat membuat suhu masing-masing bagian penempaan melebihi suhu transisi, serta deformasi tingkat kebesaran, terlalu kecil, dan faktor lainnya akan menyebabkan ukuran butir, sehingga penurunan kinerja. Komprehensif hal di atas pada awalnya dapat ditentukan dapat menyebabkan penempaan TC4 alasan kinerja tidak memenuhi syarat: ① batch penempaan billet pemanasan.
① suhu pemanasan billet penempaan terlalu tinggi, lebih dari titik transisi; ② penempaan satu kali selama penempaan, suhunya terlalu tinggi, lebih dari titik transisi.
② penempaan satu palu terlalu berat, sehingga derajat deformasinya terlalu besar, menyebabkan panas berlebih lokal dan agregasi rekristalisasi, sehingga kinerjanya menurun.
③ setelah suhu perlakuan panas penempaan terlalu tinggi, sehingga suhu penempaan TC4 melebihi titik transisi, pembentukan organisasi Wei, mengurangi kinerja penempaan.
3. Perubahan parameter proses penempaan TC4 dan hasil pengujian
Pemilihan parameter pengujian dan hasil
Untuk analisis di atas, ubah parameter proses penempaan TC4 (Tabel 1) sekaligus saat menempa, perhatikan light hit fast hit. (Catatan: ukuran bahan ¢ 50 × 113, ukuran tempa 50 × 65 × 65)
Hasil pengujian: semua indikator kinerja memenuhi syarat, dengan indikator "fraktur stres berlekuk" lebih dari 5 jam.
Analisis hasil tes
(1) Dari suhu tungku dan suhu awal penempaan, suhu pemanasan tidak terlalu tinggi, meskipun lebih dari 20 derajat masih dapat ditempa bagian yang memenuhi syarat.
(2) pengujian menggunakan pukulan cepat pukulan palu tunggal, uji kinerja penempaan hingga standar, membuktikan bahwa pukulan cepat ringan adalah untuk meningkatkan kinerja penempaan merupakan faktor penting.
(3) Penempaan suhu perlakuan panas dari parameter asli untuk mengurangi 20 derajat, juga dapat menjadi faktor untuk meningkatkan kinerja, karena dari sudut pandang suhu, jika suhu tungku karena penyimpangan kontrol suhu mencapai 795 derajat, yang melebihi produksi spesifikasi 780 derajat, akan menyebabkan penurunan kinerja tempa.
Verifikasi dan kesimpulan hasil tes
Untuk lebih memverifikasi hasil pengujian, dikombinasikan dengan pembuatan pengujian (Tabel 2), pada palu masih mempertahankan metode pemukulan ringan dan cepat; hasil uji penempaan semuanya memenuhi syarat, indikator "takik tegangan patah" lebih besar dari 5 jam.
Uji sebelum dan sesudah penempaan paduan titanium TC4 sifat mekanik lihat di atas (Tabel 3). Melalui pengujian tersebut disimpulkan bahwa: dalam produksi tempa paduan titanium TC4, parameter proses penempaan harus dikontrol secara ketat; pertama-tama, perhatikan penempaan dalam pukulan ringan dengan cepat, kurangi jumlah deformasi pukulan palu tunggal, dan kedua, nilai teoritis suhu perlakuan panas pasca penempaan harus diatur dalam kisaran 760 ~ 770 derajat , untuk memastikan kualitas penempaan tempa TC4.
Proses penempaan paduan titanium banyak digunakan dalam penerbangan, manufaktur dirgantara, proses penempaan isotermal telah digunakan dalam produksi suku cadang mesin dan bagian struktural pesawat terbang; juga semakin banyak diterima oleh sektor otomotif, tenaga listrik dan angkatan laut serta sektor industri lainnya. Di luar negeri, penerapan paduan titanium telah dikembangkan ke tingkat yang sangat tinggi, penerapan paduan TiAL dan senyawa intermetalik pada suhu yang lebih tinggi telah ditekankan, dan banyak penelitian; untuk menerapkan bahan-bahan ini dengan lebih baik, dan pada saat yang sama proses deformasinya juga telah dilakukan banyak penelitian. Orang-orang juga semakin memperhatikan studi tentang paduan titanium tipe sub-beta berkekuatan lebih tinggi.
