Innan du förstår smidesprocessen är det nödvändigt att först förstå de unika egenskaperna hos titanlegeringar, som bestämmer svårigheten och specificiteten hos deras smide.
1.Hög specifik hållfasthet (hållfasthet/densitetsförhållande): Styrkan hos titanlegeringar är nära den hos vissa stål, men deras densitet är bara 60 % av stålets, vilket är deras viktigaste fördel.
2. Bra hög-temperaturprestanda: Den kan fortfarande hålla hög hållfasthet vid 400-550 grader C, medan hållfastheten hos aluminiumlegering kommer att minska kraftigt över 200 grader.
3. Stark korrosionsbeständighet: Ytan är benägen att bilda en tät och stabil oxidfilm, som har utmärkt korrosionsbeständighet mot atmosfären, havsvatten och olika kemiska medier.
4. Hög kemisk aktivitet: Detta är kärnutmaningen med smide. Vid höga temperaturer (särskilt över 800 grader C) reagerar titan med syre, kväve och väte i luften.
Syreabsorption: Bildandet av en hård och spröd oxidhud (Case) på ytan kan minska utmattningshållfastheten och segheten hos delarna.
Väteabsorption: kan orsaka väteförsprödning, vilket leder till en minskning av materialets plasticitet.
5. Dålig värmeledningsförmåga: Den termiska ledningsförmågan hos titan är ungefär 1/5 av stål och 1/15 av aluminium. Detta leder till en stor temperaturskillnad mellan insidan och utsidan av ämnet under smidesvärmning, vilket lätt genererar termisk stress; Under smidesdeformation avleds värme inte lätt, vilket resulterar i lokal överhettning som kan koncentreras i deformationszonen och överstiga den tillåtna smidestemperaturen.
6. Hög deformationsbeständighet och smalt plasticitetsområde: Titanlegeringar har hög hållfasthet vid rumstemperatur och är svåra att deformera. Dess smide måste utföras inom ett specifikt temperaturintervall. Om temperaturen är för hög kommer det att orsaka grova korn (sprödhet) eller överbränning. Om temperaturen är för låg kommer det att orsaka en kraftig ökning av deformationsmotståndet och kan spricka.
Smide av titanlegeringar följer vanligtvis följande nyckelsteg:
1. Materialskärning
Vanligtvis används en bandsåg eller svarv för att skära för att säkerställa att ändytan är platt, fri från grader och sprickor, för att förhindra sprickutbredning under uppvärmning och smide.
2. Uppvärmning
Detta är den mest avgörande förberedelseprocessen.
Uppvärmningstemperatur: bestäms strikt enligt legeringskvaliteten. Vanligtvis smides den vid 20-50 grader C under fasövergångspunkten (T ) (i +-zonen) eller över T (i zonen). Smidestemperaturintervallet för vanliga legeringar som TC4 (Ti-6Al-4V) är cirka 900-950 grader C.
3. Uppvärmningsutrustning: Elektriska ugnar eller gasskyddade ugnar måste användas. Prioritera att rekommendera ugnar med kontrollerad atmosfär eller vakuumugnar för att minimera gasföroreningar. Om en vanlig motståndsugn används, bör en lätt oxiderande atmosfär upprätthållas inuti ugnen för att undvika en reducerande atmosfär (för att förhindra hydrering).
4.Uppvärmningstid: bestäms enligt ämnets storlek, vilket säkerställer enhetlig temperatur inuti och utanför ämnet. På grund av dålig värmeledningsförmåga är uppvärmningstiden vanligtvis längre än för stål.
