비콘 TC4 단조 시험 생산에 따르면 공장에서는 "노치 응력 파괴" 표시를 포함하여 여러 단조 성능 표시기의 테스트 조각이 5시간 미만으로 실패했습니다. 이 문제에 대해 첫 번째는 TC4 야금 조직 및 형태에서 분석해야 합니다. 그리고 단조과정을 통해 그 이유를 찾아냅니다.
1.TC4 금속 조직 및 형태 특성
TC4 티타늄 합금은 +형 티타늄 합금으로 Ti-6AL-4V로 구성되어 있으며 +상 조직으로 되어 있으며 6? -안정화원소인 알루미늄의 경우, -상의 응고강화로 바나듐의 강도를 향상시키는 -상의 안정화 능력이 작으므로 어닐링된 조직 내 -상의 수가 적어서 약 7-10?
다양한 열처리 및 열처리 조건의 TC4 합금은 기본상의 비율, 특성 및 형태가 매우 다릅니다. TC4 합금의 변형 온도는 약 1000도이며, TC4가 950도로 가열되면 1차 조직 + 조직 변형 후 공기 냉각됩니다. 1100도까지 가열, 공냉식과 같은 Weiss 조직으로 알려진 거친 완전 변형상 조직입니다. 가열과 변형이 동시에 발생하면 효과가 더욱 뚜렷해지며 TC4 합금은 위의 전이 온도까지 가열되지만 변형은 작습니다. 즉 Wei 조직이 형성됩니다. 조직 특성은 가소성, 충격 인성이 낮지만 크리프 저항성이 우수하다는 것입니다. 위의 전이에서 변형 온도가 시작되지만 변형 정도가 충분히 큰 경우 조직은 다음과 같은 특징을 갖습니다. -같은 조직. 가소성을 특징으로 하는 충격 인성은 Wei 조직보다 우수하며 등축 미세 결정 조직과 유사하며 고온 지속성 및 크리프 성능이 우수합니다. 가열 온도가 -전이 온도보다 낮고 변형 정도가 충분하면 등축 조직을 얻습니다. 전반적인 성능이 향상되고 특히 높은 가소성과 충격 인성이 특징입니다. 하이브리드 조직의 고온 변형 및 고온 어닐링 부분의 +상 영역의 경우 종합 성능이 좋습니다.
금속 조직에 대한 위의 분석을 통해 TC4 성능 저하가 단조 공정의 두 링크로 인해 발생할 수 있는지 판단할 수 있습니다.
① 가열 온도가 너무 높아 전이 온도에 도달하거나 초과합니다. ② 단조품의 변형 정도가 충분히 크지 않다.
② 단조품의 변형 정도가 크지 않다.
2.TC4 단조공정 분석
+ 티타늄 합금 입자 크기 및 실온 성능에 대한 단조 온도는 온도(상전이 위) 입자 크기가 증가함에 따라 연신율 및 단면 수축이 작아지고 소성이 감소합니다. TC4 단조품의 전반적인 성능이 양호하도록 하려면 전이 온도 이하에서 단조해야 합니다. 티타늄 합금 변형 저항은 높지만 열전도율은 낮습니다. 단조 합금 흐름 및 무거운 망치질로 인한 변형으로 인해 단조 온도의 개별 부품이 전이 온도를 초과할 수 있을 뿐만 아니라 크기가 너무 작은 정도의 변형 및 기타 요인으로 인해 입자 크기가 발생할 수 있습니다. 성능 저하. 위의 포괄적인 내용은 초기에 TC4 단조품의 부적격한 성능 원인이 발생할 수 있다고 판단할 수 있습니다. ① 단조 빌렛 가열 배치.
① 단조 빌렛 배치 가열 온도가 너무 높고 전이점보다 높습니다. ② 단조 중 단조 중 온도가 너무 높아 전이점 이상으로 단조됩니다.
② 단조단조가 너무 무거워서 변형정도가 너무 커서 국부적인 과열과 재결정의 응집이 일어나 성능이 저하된다.
③ 단조 후 열처리 온도가 너무 높아서 TC4 단조 온도가 전이점을 초과하여 Wei 조직이 형성되어 단조 성능이 저하됩니다.
3. TC4 단조 공정 변수 변경 및 테스트 결과
테스트 매개변수 및 결과 선택
위의 분석을 위해 단조 시 TC4 단조공정변수(표 1)를 동시에 변경하고, 경타, 속타에 주의한다. (참고: 재료 크기 ¢ 50 × 113, 단조 크기 50 × 65 × 65)
테스트 결과: 모든 성능 지표가 검증되었으며, 그 중 "노치형 응력 균열" 지표는 5시간 이상입니다.
테스트 결과 분석
(1) 용광로 온도와 단조 시작 온도부터 가열 온도는 너무 높지 않으며 20도 이상이더라도 단조 부품을 단조할 수 있습니다.
(2) 단일 해머 타격을 사용하여 빠르게 타격하는 테스트, 표준에 맞는 단조 성능 테스트, 가벼운 타격이 빠른 것이 단조품의 성능을 향상시키는 것임을 입증하는 것이 중요한 요소입니다.
(3) 단조 열처리 온도를 원래 매개변수보다 20도 낮추는 것도 성능을 향상시키는 요인이 될 수 있습니다. 왜냐하면 온도 관점에서 볼 때 온도 제어 편차로 인한 노 온도가 795도에 도달하면 생산량을 초과하기 때문입니다. 780도 사양에서는 단조품의 성능이 저하됩니다.
테스트 결과 검증 및 결론
테스트 결과를 추가로 검증하기 위해 테스트 생성(표 2)과 결합하여 해머에서 빛을 빠르게 두드리는 방법을 계속 유지합니다. 모든 적격 단조 테스트 결과, "노치 응력 파괴" 지표는 5시간 이상입니다.
위의 표 3을 참조하여 TC4 티타늄 합금 단조품의 기계적 특성 전후에 테스트합니다. 테스트를 통해 다음과 같은 결론을 내렸습니다. TC4 티타늄 합금 단조품을 생산할 때 단조 공정 변수를 엄격하게 제어해야 합니다. 우선, 가벼운 타격이 빠른 단조에 주의하고, 단일 해머 타격의 변형량을 줄이고, 둘째, 단조 후 열처리 온도의 이론값을 760~770도 범위로 설정해야 한다. , TC4 단조품의 단조 품질을 보장합니다.
티타늄 합금 단조 공정은 항공, 항공 우주 제조에 널리 사용되며 등온 단조 공정은 엔진 부품 및 항공기 구조 부품 생산에 사용됩니다. 또한 자동차, 전력, 해군 및 기타 산업 분야에서도 점점 더 많은 환영을 받고 있습니다. 해외에서는 티타늄 합금의 응용이 매우 높은 수준으로 발전하여 TiAL 합금 및 금속간 화합물의 고온 적용이 강조되고 많은 연구가 이루어졌습니다. 이러한 재료를 더 잘 적용하기 위해 동시에 변형 과정에도 많은 연구가 이루어졌습니다. 사람들은 또한 고강도 서브베타형 티타늄 합금 연구에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다.
