تحليل عملية التطريق الحر لسبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم

سبائك التيتانيوم هي واحدة من المواد ذات أعلى قوة محددة بين المواد المستخدمة حاليًا. لديها سلسلة من الخصائص الممتازة مثل مقاومة التآكل القوية ، القوة العالية ، الكثافة المنخفضة ، والأداء المستقر في درجة الحرارة المتوسطة. يستخدم على نطاق واسع في صناعة الطيران والطب الحيوي وصناعة البترول والطاقة الذرية. يستخدم على نطاق واسع في مجالات التكنولوجيا الفائقة.

في عملية التشغيل الساخنة لسبائك التيتانيوم والتيتانيوم ، يعتبر التشكيل الحر إحدى طرق المعالجة الرئيسية. بأخذ قضبان التيتانيوم وسبائك التيتانيوم كمثال ، يمكن للتزوير الحر معالجة القضبان والفراغات الجاهزة في عمليات وسيطة. بصفته فراغًا وسيطًا ، فهو مادة توفر شكلًا معينًا ، وحجمًا معينًا ، وبنية معينة وخصائص للمعالجة اللاحقة مثل الحدادة والدرفلة. بالنسبة للمنتج النهائي ، لا يجب التحكم الصارم في تنظيم المواد وأدائها فحسب ، بل يجب أيضًا أن يفي الحجم وجودة السطح بالمتطلبات ، ولا يمكن تسليم أي منها. على سبيل المثال ، لا يمكن توصيل قضيب بطول ثابت Φ152 زائد 3 / -0 × 2000 مم لمجرد إصلاح شرخ واحد وطرحه خارج نطاق التفاوت المسموح به بمقدار 2 مم. على الرغم من أنه يمكن استخدامه لأغراض أخرى ، إلا أنه يؤثر على وقت التسليم. في عملية الإنتاج الفعلية ، مثل هذه الأمثلة ليست غير شائعة. لذلك ، كيفية اعتماد مسار العملية الصحيح وطريقة تزوير معقولة لضمان البنية المجهرية وخصائص وجودة سطح المادة ، خاصة لمنع المطروقات من الأداء دون المستوى المطلوب بسبب البنية المجهرية أو ظهور تشققات وطيات عميقة على السطح الناتج في الحجم الزائد ، أصبحت تقنية هندسية. أحد موضوعات البحث.

معدات تزوير مجانية وطرق رئيسية

في الإنتاج الفعلي الحالي ، تشمل أفران التسخين الشائعة الاستخدام للتطريق الحر فرن الفحم ، فرن الغاز الطبيعي ، الفرن الكهربائي وما إلى ذلك. يتم استخدام أول فرنين للتسخين بشكل شائع لفتح السبائك المعدنية. نظرًا لأنه من السهل التحكم في درجة حرارة تسخين الفرن الكهربائي ، فإن الدقة عالية (بشكل عام ± 10 درجة) ، ودرجة التلوث صغيرة ، والتدفئة قبل المنتج النهائي تستخدم فرنًا كهربائيًا بشكل عام. تشتمل معدات الكير على مطرقة طرق ، مكبس هيدروليكي ، آلة تزوير سريعة ، إلخ. الطرق الأساسية للتطريق الحر لقضبان التيتانيوم وسبائك التيتانيوم هي السحب والإزعاج ، أو مزيج من السحب والإزعاج. بالطبع ، بالنسبة للأشرطة صغيرة الحجم مثل Φ12 ، Φ20 ، وما إلى ذلك ، فإن التدحرج مطلوب ، والذي لن يتم تقديمه هنا.

1. الانسحاب

يتبع تشوه البلاستيك للمعادن قاعدة ثبات الحجم وقاعدة المقاومة الأقل. عند الرسم ، يصبح طول الفراغ أطول وتصبح مساحة المقطع العرضي أصغر. تنقسم العملية تقريبًا إلى ثلاث خطوات: الرسم والشطب والتقريب. عند الرسم ، يجب ألا تكون كمية التغذية كبيرة جدًا ، ويجب أن تكون عمومًا أقل من عرض الفراغ. في هذا الوقت ، يكون التدفق الطولي للمعدن على طول الفراغ أكبر من التدفق الجانبي. على العكس من ذلك ، فإن التدفق الجانبي للمعدن على طول الفراغ أكبر من التدفق الطولي ، مما يقلل من كفاءة السحب. في نفس الوقت ، يجب أن تكون كمية الضغط من جانب واحد مساوية أو أقل من كمية التغذية ، وإلا ستحدث الطيات. علاوة على ذلك ، يجب تقريب حواف السندان العلوية والسفلية لمطرقة الحدادة ، وإلا سيحدث الطي أيضًا. عند الشطب ، يجب أن تكون قوة الضرب لمطرقة الحدادة أخف لتجنب حدوث تشققات في وسط ونهاية البليت ، ويجب أن تكون عملية الشطب في الوقت المناسب ، وإلا فقد تحدث تشققات بسهولة عند الحواف والزوايا بسبب الانخفاض السريع في درجة حرارة الحافة. عندما يبدأ التزوير ، تنخفض درجة الحرارة بسبب دوران الفرن. في هذا الوقت ، يجب أن تكون المطرقة خفيفة وسريعة. بعد ارتفاع درجة الحرارة ، يجب ضرب المطرقة الثقيلة ببطء. في المرحلة اللاحقة من عملية الحدادة ، نظرًا للانخفاض الكبير في درجة الحرارة ، يجب أن تكون المطرقة خفيفة وسريعة. خلاف ذلك ، يجب التغلب على الكير بسرعة. السطح سهل الكسر ، وحتى الشقوق الداخلية تحدث.

في الإنتاج الفعلي ، يمكن أيضًا تغيير قابلية التسامح عن طريق تغيير حالة الإجهاد. إذا تم استخدام سندان مسطح لسحب الطول ، فيمكن تغيير السندان السفلي إلى سندان على شكل V. نظرًا لتأثير الضغط الانضغاطي على جانب الفراغ ، يمكن تقليل إجهاد الشد في قلب الفراغ ويمكن تجنب الشقوق. تستخدم شركة Baoji Xinglong Titanium Industry Co.، Ltd. سندان على شكل V لتشكيل قضبان منتهية ونصف مصنعة بمواصفات مختلفة في السندان السفلي لآلة الطرق السريعة 1600T ، وقد تم تحسين إنتاجية المواد بشكل فعال.

2. الإزعاج

During upsetting, the height of the blank becomes smaller and the cross-sectional area becomes larger. When the amount of deformation is large, the defects such as dendrites and segregation in the center of the billet can be broken more than the elongation, so as to achieve the purpose of improving the structure. During upsetting, the forgings are subjected to axial compressive stress, but there is a maximum shear stress at an angle of 45 degrees to the axis, so oblique cracks are prone to occur along this direction. Occasionally, longitudinal cracks can also occur due to tensile stress. When the upsetting ratio H0/D0 (that is, the ratio of the height to the diameter of the blank) = 3, if the hammering force is insufficient, the two ends of the blank will have a double drum shape. At this time, it should be rounded first. . Sometimes, in order to make the end face flush, the blank should rotate properly in the horizontal direction while the hammer head is pressed down. When H0/D0>3 ، سيكون هناك انحناء طولي ، والذي يجب تقويمه أولاً ثم الانزعاج. بشكل عام ، في العملية المزعجة ، H 0 / D 0<3, and="" it="" is="" best="" to="" be="" in="" the="" range="" of="">

تأثير التطريق الحر على البنية الدقيقة والخصائص

في عملية الإنتاج الفعلية ، يختلف قطر القضيب من صغير إلى كبير ، صغير يصل إلى حوالي 10 مم ، وكبير يصل إلى 300 مم أو أكبر. تحدد المواد ذات المواصفات المختلفة طرق المعالجة المختلفة. بالنسبة للمواد ذات الأقطار الأكبر ومعايير الأداء الأعلى ، إذا تم شد السبيكة مرة واحدة إلى قضيب بالقطر المطلوب ، فسيكون تشوه المادة متفاوتًا وغير كافٍ للغاية ، مما يؤدي إلى تجزئة غير كافية للهيكل المصبوب. الهيكل غير مستوي ، والحبوب خشنة ، وأداء المادة لا يرقى إلى المستوى القياسي. لذلك ، عند معالجة قضبان كبيرة الحجم ، من أجل تشويه المادة بالكامل ، يكون الهيكل موحدًا ، ويتم تحسين حجم الحبوب ، وذلك لتحسين الأداء الشامل للمادة ، وغالبًا ما يتم استخدام مزيج من الرسم والإزعاج مرارًا وتكرارًا ، وغالبًا ما يتم عكس الانزعاج.

تعد درجة حرارة التشوه وسرعة التشوه ودرجة التشوه من العوامل المهمة جدًا في عملية التطريق ، والتي تلعب دورًا حاسمًا في البنية المجهرية وخصائص المادة. تتضمن درجة حرارة التشوه جانبين. من الضروري ضمان درجة حرارة تسخين مناسبة ، أي لضمان التسخين والتزوير في منطقة طور معينة لضمان الهيكل بعد التزوير. في الوقت نفسه ، يجب أيضًا التحكم بدقة في درجة حرارة الطرق النهائية. تشققات المطرقة ، حتى الشقوق الداخلية تتشكل ، وكشف الخلل غير مرضٍ ويتم إلغاؤه ؛ درجة الحرارة النهائية للتزوير عالية جدًا ، نظرًا لإعادة التبلور الساكنة ، فإنها ستسبب هيكلًا خشنًا وتقلل من الأداء. على سبيل المثال ، بالنسبة للقضبان النهائية المصنوعة من سبائك التيتانيوم TC4 ، يجب تسخين وتطريق النار الواحدة إلى اثنين من النيران قبل المنتج النهائي في منطقة بالإضافة إلى مرحلتين. ، المعروف باسم هيكل ثلاث حالات ، والذي يحدد الخصائص الشاملة للمادة مثل القوة واللدونة. عند تزوير المطروقات الصغيرة بمطرقة تزوير صغيرة ، فإن ارتفاع درجة الحرارة الناجم عن سرعة التشوه المفرطة أمر جدير بالملاحظة. إذا ارتفعت درجة الحرارة أثناء عملية التطريق أو كانت قريبة جدًا من جسم التسخين أثناء التسخين ، فإن درجة الحرارة المحلية تتجاوز نقطة الانتقال الموجب / الطور ، وسوف تتسبب في تدهور الهيكل ، كما هو موضح في الشكل ب ، مستقيمة ، والحبوب خشنة ، وهناك هي حدود الحبوب ، والتي تسمى الهيكل المحمص ، مما يقلل بشكل كبير من أداء المادة. سرعة التشوه مهمة أيضًا. على سبيل المثال ، تكون سرعة التشوه بطيئة جدًا أثناء التزوير باستخدام مكبس هيدروليكي ، وسيحدث التبلور الديناميكي أثناء عملية التطريق ، وهو أمر مفيد لتحسين مرونة المعالجة. ومع ذلك ، عند التطريق بمطرقة تزوير ، تكون سرعة التشوه أسرع. عند سرعة التشوه العالية ، غالبًا ما يكون إجراء إعادة التبلور الديناميكي متأخرًا جدًا ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة التشوه. لن تؤدي سرعة التشوه المناسبة إلى ارتفاع درجة حرارة المطروقات بدرجة كبيرة لمنع تدهور الهيكل ، ولن تنخفض درجة الحرارة كثيرًا ، الأمر الذي يتطلب تحكمًا معقولًا في عدد مرات ووزن المطرقة.

حجم التشوه له أيضًا تأثير مهم جدًا على بنية وخصائص التزوير. عند فتح السبيكة ، يجب زيادة مقدار التشوه ، بشكل عام 70 بالمائة -80 في المائة ، من أجل كسر وتحسين هيكل الصب (التشعبات ، البلورات العمودية ، الشوائب ، الفصل ، المسام ، الرخاوة ، إلخ.) . عندما يكون المنتج النهائي مزورًا ، يجب ألا يكون التشوه صغيرًا جدًا ، لا يقل عمومًا عن 50 في المائة ، وإلا فلن يتم الحصول على الهيكل الدقيق ، ويجب ألا يكون كبيرًا جدًا ، وإلا فإن جودة السطح للتزوير ستكون تدهورت. بالطبع ، إذا كانت كمية التشوه للحريق الأخير غير كافية ، فيمكن خفض درجة الحرارة بشكل مناسب ، ويمكن أيضًا الحصول على هيكل أفضل.

تحدد العملية التنظيم ، وتحدد المنظمة الأداء. في الإنتاج الفعلي ، يجب مراعاة العديد من العوامل بشكل شامل للتأكد من أن مادة التزوير (أو عملية التشكيل) التي خضعت لقدر معين من التشوه يمكن أن يكون لها الهيكل والخصائص المطلوبة.

لخص

1) أثناء عملية التطريق الحرة ، يتم التحكم بشكل أفضل في نسبة الحدادة ، وكمية التخفيض ، وكمية التغذية ، ودرجة الحرارة الأولية للتزوير ، ودرجة الحرارة النهائية للتزوير وتردد ووزن المطرقة ، مما يمكن أن يمنع بشكل فعال حدوث التشققات و طيات.

2) في منطقة المرحلة المطلوبة ، يمكن الحصول على الهيكل الذي يحتوي على قدر معين من التحويل الأولي بالإضافة إلى التحويل مع معدل تشوه مناسب ضمن نطاق التشوه المحدد ، ويكون الأداء الشامل جيدًا.

اتصل بنا للحصول على مزيد من المعلومات. شكرًا لك

نيكول

الشركة: Baoji Jimiyun Dynamic Co.، Ltd

Cuntry: الصين

إضافة: طريق باوتي ، جينتاى ، مدينة باوجى ، شنشى ، الصين

Cel: بالإضافة إلى 86 13369210920

Gmail:nicole@jmyunti.com

الموقع: www.jm-titanium.com