تستخدم عملية تزوير سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في صناعة الطيران والفضاء.
الخصائص الرئيسية لسبائك التيتانيوم هي الثقل النوعي الصغير والقوة العالية والمقاومة الجيدة للحرارة ومقاومة التآكل. لقد أصبحت المادة الرئيسية لمكونات الإجهاد الحديثة للطائرات ، مما يقلل بشكل كبير من وزن الطائرات. من بينها ، TC4 (Ti -6 AL -4 V) و TC4 (Ti -6 AL -4 V) وسبائك التيتانيوم TB6 تستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران.
تصنيف سبائك التيتانيوم وعمليات التشكيل
وفقًا للبنية المجهرية في درجة حرارة الغرفة ، يمكن تقسيم سبائك التيتانيوم إلى ثلاثة أنواع: سبائك من النوع ، وسبائك من النوع الزائد وسبائك من النوع. من بينها ، اللدونة الحرارية للسبائك من النوع الزائد لها علاقة قليلة مع معدل التشوه ، في حين أن السبائك من النوع لها علاقة قليلة مع معدل التشوه. قد يؤدي التسامح الجيد ولكن درجة الحرارة المنخفضة جدًا إلى حدوث ترسيب على مراحل.
تنقسم عملية تزوير سبائك التيتانيوم إلى طرق تقليدية وتزوير بدرجة حرارة عالية وفقًا للعلاقة بين درجة حرارة الطرق ودرجة حرارة تحويل بيتا.
طرق تقليدية لسبائك التيتانيوم
عادة ما يتم تشكيل سبائك التيتانيوم المشوهة بشكل شائع تحت درجة حرارة تحول بيتا ، وهو ما يسمى بالطرق التقليدي. وفقًا لدرجة حرارة تسخين القضبان في منطقة الطور (الزائد) ، يمكن تقسيمها إلى المنطقة العلوية ثنائية الطور وتزوير المنطقة السفلية ثنائية الطور.
أقل من مرحلتين تزوير
يتم إجراء عملية التطريق في المنطقة ذات المرحلتين السفلية عمومًا عن طريق التسخين والتزوير عند 40 إلى 50 درجة تحت درجة حرارة التحول. في هذا الوقت ، تكون المرحلة الابتدائية هي نفسها وتشارك في التشوه. كلما انخفضت درجة حرارة التشوه ، زاد عدد المراحل المتضمنة في التشوه. بالمقارنة مع التشوه في المنطقة ، يتم تسريع عملية إعادة التبلور للمرحلة في المنطقة ذات المرحلتين السفلية بسرعة ، والحبوب الجديدة المتكونة عن طريق إعادة التبلور لا تترسب فقط على طول حدود الحبوب الأصلية المشوهة ، ولكن أيضًا في حدود الحبوب والأوراق . يحدث داخل الطبقة البينية. تتمتع المطروقات التي تنتجها هذه العملية بقوة عالية وليونة جيدة ، لكن صلابة الكسر وخصائص الزحف لا تزال تتمتع بإمكانيات كبيرة.
تزوير علوي على مرحلتين
يبدأ بالتزوير عند درجة حرارة 10-15 درجة تحت / (زائد) نقطة التحول. تحتوي البنية المجهرية النهائية بعد التشوه على بنية مجهرية أكثر تحولًا ، والتي يمكن أن تحسن أداء الزحف وصلابة الكسر للبنية المجهرية ، وتجعل سبائك التيتانيوم تتمتع باللدونة والقوة والمتانة.
ارتفاع درجة حرارة تزوير سبائك التيتانيوم
يُعرف أيضًا باسم "تزوير بيتا" ، وينقسم إلى نوعين: الأول هو طريقة عملية يتم فيها تسخين الحبيبات في منطقة بيتا ، وبدء عملية التشكيل واستكمالها في منطقة بيتا ؛ والثاني هو تسخين القضبان في منطقة بيتا ، ويبدأ التشكيل في منطقة بيتا. والتحكم في قدر كبير من التشوه لإتمام عملية التشكيل في المنطقة ذات المرحلتين ، والتي يشار إليها باسم "التزوير بيتا الفرعي". بالمقارنة مع تزوير المنطقة على مرحلتين ، يمكن أن يحصل التطريق على قوة زحف أعلى وصلابة للكسر ، وهو مفيد أيضًا في تحسين خصائص الإجهاد الدوري لسبائك التيتانيوم.
تزوير متساوي الحرارة لسبائك التيتانيوم
تستخدم هذه العملية آلية اللدونة الفائقة والزحف للمادة لإنتاج مطروقات أكثر تعقيدًا ، مما يتطلب تسخين القالب مسبقًا والاحتفاظ به في نطاق 760-980 درجة ؛ يطبق الضغط الهيدروليكي ضغطًا بقيمة محددة مسبقًا ، ويتم تحديد سرعة عمل المطبعة بواسطة الفراغ. يتم ضبط مقاومة التشوه تلقائيًا. نظرًا لأنه تم تغيير القالب إلى التسخين ، فلا داعي لاستخدام مثل هذا الشعاع سريع الحركة لتجنب التبريد. العديد من المطروقات المستخدمة في الطائرات لها خصائص الجدار الرقيق والضلع العالي ، لذلك تم تطبيق هذه العملية في صناعة الطيران ، مثل عملية التشكيل بالقالب الدقيق المتساوي الحرارة لسبائك التيتانيوم TB6 لنوع معين من الطائرات المحلية.
