En fabrik enligt fyren TC4 smide provproduktion, testbitar av flera smide prestandaindikatorer misslyckades, inklusive "notched stress fraktur" indikator är mindre än 5 timmar, för detta problem, bör den första analyseras från TC4 metallurgiska organisation och morfologi, och sedan från smidesprocessen för att hitta orsaken.
1.TC4 metallografisk organisation och morfologiegenskaper
TC4 titanlegering är + typ titanlegering, sammansatt av Ti-6AL-4V, glödgad organisation för + fas, innehållande 6? av -stabiliserande element aluminium, stelningsförstärkning av -fasen för att förbättra styrkan hos vanadin. Stabilisering av -fas förmågan är liten, så antalet -fas i den glödgade organisationen är litet, vilket motsvarar ungefär 7-10?
TC4 legering i olika värmebehandling och termiska bearbetningsförhållanden, är andelen av den grundläggande fasen, naturen och morfologin mycket olika. omvandling temperatur av TC4 legering i 1000 grader eller så, om TC4 värms upp till 950 grader, luftkylning efter organisationen av den primära + omvandling av organisationen; t.ex. uppvärmd till 1100 grader, luftkyld, det är en grov organisation i helt transformerad fas, känd som Weiss-organisationen. Om uppvärmningen och deformationen på samma gång, är effekten mer uppenbar, TC4-legeringen värms upp till övergångstemperaturen över, men deformationen är liten, det vill säga bildandet av Weis organisation. Dess organisatoriska egenskaper är: plasticitet, slagseghet är lägre, men bättre krypmotstånd. Om början av deformationstemperaturen i övergången ovan, men graden av deformation är tillräckligt stor, kännetecknas organisationen av: -fasavgränsning av korngränserna är delvis krossade, randiga -fas delvis förvrängd, känd som nätkorgen -liknande organisation. Kännetecknad av plasticitet, är slagtålighet bättre än Wei's organisation, liknande den likaxliga fina kristallorganisationen, hög temperaturbeständighet och krypprestanda är bättre. Om uppvärmningstemperaturen är lägre än -övergångstemperaturen, och graden av deformation är tillräcklig, det vill säga att få den ekviaxliga organisationen. Den kännetecknas av bättre övergripande prestanda, särskilt hög plasticitet och slagseghet. Om + fasområdet i högtemperaturdelen av deformationen och högtemperaturglödgning på hybridorganisationen är dess omfattande prestanda bra.
Från ovanstående analys av den metallografiska organisationen kan bedömas om TC4-prestandanedgången kan orsakas av två länkar i smidesprocessen.
① uppvärmningstemperaturen är för hög och når eller överstiger övergångstemperaturen; ② graden av deformation av smidet är inte tillräckligt stor.
② Graden av deformation av smidet är inte tillräckligt stor.
2. Analys av TC4 smidesprocessen
Smide temperatur på + titanlegering kornstorlek och rumstemperatur prestanda är med ökningen i temperatur (fasövergång ovan) kornstorlek, medan töjningen och sektionskrympningen blir mindre, plasticiteten minskar; för att säkerställa att TC4-smiderna har en bra övergripande prestanda, bör smidas under övergångstemperaturen. Titanlegeringsdeformationsmotståndet är högre, men dålig värmeledningsförmåga; smidning i legeringsflödet och kraftigt slag, kan den resulterande deformationen göra att smides enskilda delar av temperaturen överstiger -övergångstemperaturen, liksom deformation av graden av överdimension, för liten, och andra faktorer kommer att orsaka kornstorlek, så att prestationsnedgången. Omfattande ovanstående kan initialt fastställas kan orsaka TC4 smide okvalificerade prestanda skäl: ① partiet av smide billet uppvärmning.
① partiet av smide billet uppvärmning temperatur är för hög, mer än övergångspunkt; ② smide en enda gång under smide, är temperaturen för hög, mer än övergångspunkt.
② smide en enda hamrande för tung, så att graden av deformation är för stor, vilket orsakar lokal överhettning och aggregering av omkristallisation, så att prestandan minskar.
③ efter smide värmebehandling temperaturen är för hög, så att TC4 smide temperaturen överstiger övergångspunkten, bildandet av Weis organisation, vilket minskar prestandan av smide.
3. TC4 smide processparametrar ändras och testresultat
Val av testparametrar och resultat
För ovanstående analys, ändra TC4-smideprocessparametrarna (tabell 1) samtidigt vid smide, var uppmärksam på lätt träff snabb träff. (Obs: materialstorlek ¢ 50 × 113, smidesstorlek 50 × 65 × 65)
Testresultat: alla prestationsindikatorer är kvalificerade, varav "notched stressfracture"-indikatorer är större än 5 timmar.
Analys av testresultat
(1) Från ugnstemperaturen och början av smidestemperaturen är uppvärmningstemperaturen inte för hög, även om mer än 20 grader fortfarande kan smidas kvalificerade delar.
(2) testa med en enda hammare slag ljus slå snabbt, testa smide prestanda upp till standard, bevisar att lätt träffa snabbt är att förbättra prestandan hos smide är en viktig faktor.
(3) smide värmebehandlingstemperatur än de ursprungliga parametrarna för att minska 20 grader, kan också vara en faktor för att förbättra prestanda, eftersom ur temperatursynpunkt, om ugnstemperaturen på grund av temperaturkontrollavvikelse når 795 grader, vilket överstiger produktionen specifikation av 780 grader, kommer att leda till en nedgång i prestanda av smide.
Testresultat verifiering och slutsats
För att ytterligare verifiera resultaten av testet, i kombination med framställningen av ett test (tabell 2), i hammaren upprätthåller fortfarande metoden för att lätt slå snabbt; resultat av smidestestet alla kvalificerade, "notch stress fraktur" indikatorer är större än 5 timmar.
Testa före och efter de mekaniska egenskaperna hos TC4 titanlegeringssmide se ovan (tabell 3). Genom testet drog slutsatsen att: vid tillverkning av TC4 titanlegeringssmide, bör strikt kontrollera smidesprocessen parametrar; först och främst, var uppmärksam på smidet i ljuset träffar snabbt, minska mängden deformation av ett enda hammarslag, och för det andra bör det teoretiska värdet för eftersmidningsvärmebehandlingstemperaturen ställas in i intervallet 760 ~ 770 grader , för att säkerställa att smide kvalitet TC4 smide.
Titanlegeringssmideprocess används i stor utsträckning inom flyg, rymdtillverkning, isotermisk smidesprocess har använts vid tillverkning av motordelar och flygplanskonstruktionsdelar; också mer och mer av fordon, elkraft och sjöfart och andra industrisektorer välkomna. I främmande länder har tillämpningen av titanlegering utvecklats till en mycket hög nivå, tillämpad på högre temperaturer av TiAL-legeringar och intermetalliska föreningar har betonats, och mycket forskning; för att bättre kunna tillämpa dessa material, och samtidigt har dess deformationsprocess också gjort mycket forskning. Människor ägnar också mer och mer uppmärksamhet åt studiet av högre hållfasthet av sub-beta-typ titanlegering.
