Scurtă introducere la metodele de răcire pentru forjarea aliajelor de titan

Forjarea poate descompune granulele grosiere ca-turnate ale aliajului de titan, densifică microstructura și îmbunătățește proprietățile mecanice. Răcirea post-forjare exercită un impact direct asupra microstructurii, a tensiunii reziduale și a performanței generale a pieselor forjate.Aliaje de titan prezintă o conductivitate termică slabă și o sensibilitate ridicată la transformarea de fază; viteza de răcire modifică morfologia și fazele, precum și dimensiunea granulelor, afectând astfel rezistența, tenacitatea și durata de viață a pieselor forjate.

 

 

1.Definiție

După forjarea finală, piesele forjate sunt plasate în aerul ambiant și disipează căldura prin convecție naturală și radiație termică, cu o viteză de răcire cuprinsă între 5 și 10 grade/min. Este cea mai fundamentală și adoptată metodă de răcire.

 

2.Avantaje

Nu necesită echipament special sau consum suplimentar de energie, operare simplă; răcirea ușoară duce la o mică diferență de temperatură internă-exterioară a pieselor forjate, solicitare termică și structurală scăzută, tendință minimă de fisurare și deformare, reducerea favorabilă a tensiunilor reziduale și stabilitate dimensională excelentă; se poate obține o microstructură bimodală uniformă cu o bună plasticitate și performanță la oboseală.

 

3.Limitări

Viteza scăzută de răcire provoacă cu ușurință creșterea cerealelor, care nu poate obține o întărire a rafinamentului cerealelor, așa că nu este aplicabilă componentelor din aliaj de titan-de gamă înaltă care necesită rezistență și duritate ultra-.

 

4.Aplicație

Aliaje convenționale de titan, cum ar fi Gr5 și Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V; forjate obișnuite de dimensiuni mari, complexe structural, cu cerințe de rezistență moderate și prioritate ridicată asupra stabilității dimensionale.

 

 

1.Caracteristici

O versiune îmbunătățită a răcirii naturale cu aer. Alimentarea cu aer orientată prin echipament îmbunătățește schimbul de căldură, oferind o rată de răcire reglabilă între răcirea naturală cu aer și stingerea lichidului. În comparație cu răcirea naturală cu aer, obține o disipare a căldurii mai rapidă și mai uniformă, fără interferențe ale temperaturii ambientale.

 

2.Avantaje

Rafinează moderat boabele și optimizează microstructura de fază pentru a spori rezistența și tenacitatea pieselor forjate; gradientul moderat de temperatură asigură tensiuni reziduale controlabile și risc scăzut de fisurare; cost redus și funcționare flexibilă, potrivită pentru producția de masă.

 

3.Aplicație

Piese forjate din aliaj de titan-de gamă medie, cu cerințe de performanță mai ridicate decât piesele răcite cu aer-, dar fără o cerere de rezistență ultra-înaltă, utilizate în principal pentru componentele secundare de încărcare-în aviație și piese de echipamente civile-de gamă înaltă.

 

 

1.Caracteristici

Un proces intensiv de răcire rapid. Piesele forjate la temperatură înaltă-sunt scufundate în medii de răcire, inclusiv apă, ulei de stingere și soluții de polimeri pentru o scădere bruscă a temperaturii, cu o viteză de răcire care depășește cu mult răcirea cu aer. Călirea cu apă oferă cea mai rapidă viteză de răcire, în timp ce călirea cu ulei și călirea cu soluție de polimer au viteze de răcire mai blânde și riscuri mai mici de stres.

 

2.Avantaje

Gradul de suprarăcire crescut rafinează boabele, promovează formarea de structuri fine stratificate compuse din fază lamelară și fază secundară și crește semnificativ rezistența, duritatea și rezistența la uzură; stingerea cu apă permite aliajelor de titan de înaltă{0}}rezistență să obțină proprietăți optime de tracțiune la temperatura camerei-.

 

3.Dezavantaje

Diferența mare de temperatură internă-externă generează solicitări termice și structurale severe, care provoacă cu ușurință fisurare, deformare și solicitare reziduală excesivă; călirea post-călire și tratamentul termic-de reducere a tensiunii sunt obligatorii.

 

4.Aplicație

Aliaje de titan de înaltă rezistență-incluzând Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si și Ti-6,5Al-4,0Mo-4,0Zr; piese critice portante ale motoarelor aeronautice, componente de bază rezistente la uzură, cu cerințe stricte de performanță.

 

 

1.Caracteristici

O metodă de răcire de precizie cu o rată de răcire ultra-scăzută. După forjare finală, piesele forjate sunt plasate în cuptoare de reținere, gropi de răcire lentă sau dispozitive de conservare a căldurii în vid pentru răcirea lentă cu gradient la o rată mai mică decât răcirea naturală cu aer. Răcirea lentă cu vid poate preveni și mai mult oxidarea pentru a garanta calitatea suprafeței și puritatea microstructurii.

 

2.Avantaje

Variația stabilă a temperaturii creează un câmp uniform de temperatură în forjare, aproape elimină stresul de răcire și evită microfisurile și microstructura neuniformă; păstrează pe deplin plasticitatea materialului, tenacitatea și rezistența la oboseală cu o stabilitate puternică a microstructurii, reducând deformarea în timpul prelucrării și lucrărilor ulterioare.

 

3.Limitări

Ciclu lung de proces, consum mare de energie și eficiență scăzută a producției.

 

4.Aplicație

Piese forjate din aliaj de titan de-de înaltă precizie,-dimensiuni mari, cu cerințe de duritate ridicate, aplicate pe scară largă în componentele de bază de precizie aerospațială, echipamente militare speciale și piese structurale critice la-temperatură și presiune înaltă-.

 

 

1.Process Essence

Reglați viteza de răcire pentru a controla transformarea de fază și morfologia cerealelor, astfel încât să satisfacă cerințele de performanță a componentelor.

 

2.Principii de bază

Răcire lentă pentru plasticitate superioară; răcire forțată cu aer pentru o performanță completă echilibrată; stingere lichidă pentru rezistență ridicată; răcire naturală cu aer pentru producția generală de masă.

 

3. Poziţionarea fiecărui proces

• Răcire naturală cu aer și răcire forțată cu aer: potrivite pentru piesele convenționale produse-în masă, echilibrând costul de producție și stabilitatea dimensională;
• Călire lichidă: realizează întărirea materialului și trebuie să fie asociată cu tratament termic-de eliberare a tensiunii;
• Răcire lentă cu păstrare a căldurii: vizează componente de precizie-de înaltă calitate pentru a dobândi o stabilitate și duritate remarcabile a microstructurii.
• Producție cheie: Selectați schemele de răcire și parametrii corespunzători pe baza gradului de aliaj de titan, dimensiunea forjării și condițiile de funcționare pentru a preveni defectele de răcire și optimizați în colaborare microstructura, proprietățile mecanice și acuratețea dimensională a pieselor forjate.

 

 

Ruihang, ca producător direct de produse din titan, furnizează materii prime de calitate optimă pentru producția dumneavoastră de componente de precizie. Dacă aveți orice nevoie de achiziție, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prin e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com