티타늄 합금 단조 결함 및 예방

티타늄 합금 단조 결함 및 예방

티타늄 합금을 단조 할 때 부적절한 공정 사양과 원료의 LAX 품질 관리로 인해 부품을 단조하는 데 다양한 결함이있을 수 있습니다. 일반적인 결함은 다음과 같습니다.

1. 베타 브리티 니스

Beta Brittleness는 용서의 과열로 인해 발생합니다. α 및 (α+β) 티타늄 합금, 특히 (α+β) 티타늄 합금, 단조 가열 온도가 너무 높으면 β 전이 온도를 초과하여 미세 구조가 낮고 단조 입자가 등장하고; 미세 구조에서, α상은 거친 원래 β 곡물의 입자 경계를 따라 및 곡물에서 침전된다. 그 결과, 베타 브리티스 (Beta Brittleness)라는 현상 인 실온에서의 마초 가소성이 감소합니다.

티타늄 합금 용서의 과열 결함은 열처리 방법으로 복구 할 수 없지만 β 전이 온도 (용서가 허용되는 경우) 아래의 플라스틱 변형으로 재가열하여 수리해야합니다.

과열을 방지하기 위해, 티타늄 합금이 가열 될 때, 용광로 온도를 엄격하게 제어해야하고, 용광로의 자격을 갖춘 영역의 온도를 정기적으로 결정해야하며, 하중 수준 및 하중량은 크지 않아야합니다. 저항 가열이 사용될 때, 용암 양쪽에 배플이 실리콘 카바이드로드에 대한 과도한 과열로 인한 과열을 피하기 위해 배꼽을 설정해야합니다. 각 용광로 수 합금의 실제 β 전이 온도를 측정하는 것도 과열을 방지하는 효과적인 척도입니다.

2, 국소 거친 결정

망치 또는 프레스에 단조하는 동안, 티타늄 합금의 열전도율이 좋지 않아 빌릿 표면의 온도와 금형 접촉 공정이 많이 줄어들면서 빌릿 표면과 상단 및 하부 사이의 마찰의 영향과 함께 곰팡이의 다이, 빌릿의 중간 부분은 강하게 변형되고 표면 변형 정도가 작아서 원료의 구성이 유지되고 새로운 국소 거친 결정이 형성됩니다.

티타늄 합금의 국소 거친 결정 결함을 피하기 위해 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다. 최종 단조 동안 변형을 균일하게하기 위해 사전 포깅 시퀀스를 채택합니다. 윤활을 강화하고 빌릿과 곰팡이 사이의 마찰을 개선합니다. 단조 중에 블랭크의 온도 강하를 줄이기 위해 다이를 완전히 예열하십시오.

3. 균열

티타늄 합금의 표면 균열은 주로 최종 단조 온도가 티타늄 합금의 전체 재결정화 온도보다 낮을 때 주로 생성됩니다. 다이 단조 과정에서 티타늄 합금의 열전도율이 좋지 않기 때문에 빌릿과 다이 사이의 접촉 시간이 너무 길어서 빌릿 표면이 허용 된 최종 단조 온도 아래에서 냉각되기 쉽습니다. 또한 단조의 표면 균열을 유발합니다. 균열의 발생을 제어하기 위해, 프레스를 단조 할 때 유리 윤활제를 사용하거나 해머를 단조하여 블랭크와 하부 다이 사이의 접촉 시간을 가능한 한 줄어 듭니다.

4, 잔류 주조 조직

티타늄 합금 잉곳을 단조 할 때 단조 비율이 충분히 크지 않거나 단조 방법이 부적절한 경우, 단조는 주조 구조로 남아 있습니다. 이 결함을 해결하는 방법은 단조 비율을 높이고 반복적 인 화가를 사용하는 것입니다.

5. 반짝이

티타늄 합금 용서의 소위 밝은 막대는 저전력 조직에 존재하는 특이한 밝기가있는 눈에 띄는 스트립입니다. 광기의 차이로 인해 밝은 스트립은 염기 금속보다 밝을 수 있지만베이스 메탈보다 어둡습니다. 단면에서는 포인트와 같거나 벗겨집니다. 세로 섹션에서는 매끄러운 스트립으로 길이는 10 밀리미터에서 몇 미터 이상 다릅니다. 밝은 막대를 생산하는 데는 두 가지 주된 이유가 있습니다. 하나는 티타늄 합금 분리의 화학적 조성이며, 다른 하나는 단조 공정의 변형 열 효과입니다.

반짝이는 티타늄 합금의 특성, 특히 가소성 및 고온 특성에 특정한 영향을 미칩니다. 밝은 스트립의 모양을 방지하기위한 조치는 제련에서 화학 성분의 분리를 엄격하게 제어하는 ​​것입니다. 변형 열 효과로 인한 온도를 피하기 위해 단조 열 사양 (가열 온도, 변형 정도, 변형 속도 등)의 올바른 선택 및 차이가 너무 큽니다.

6. α 손상 층

α 손잡이 층은 주로 고온에서 티타늄 합금의 느슨한 산화물 피부를 통해 산소와 질소의 금속 내부로의 확산에 의해 야기되며, 이는 표면 금속에서 산소와 질소의 함량을 증가시켜 양을 증가시킨다. 표면 조직의 α 상. 표면 금속의 산소 및 질소 함량이 특정 값에 도달하면 표면 조직은 α 상으로 완전히 구성 될 수 있습니다. 이러한 방식으로, 티타늄 합금의 표면은 더 많은 α 또는 완전히 α 상을 갖는 표면층을 형성한다. 이 α 상으로 구성된 표면층을 종종 α 흡수 층이라고합니다. 티타늄 합금 빌릿의 표면에있는 α 손잡이 층은 너무 두껍기 때문에 단조 중에 빌릿 균열을 유발할 수 있습니다.

α 손잡이 층의 두께는 단조 또는 열처리에 사용되는 가열 용광로, 용광로의 가스의 특성, 블랭크 또는 부분의 가열 온도 및 유지 시간과 밀접한 관련이있다. 가열 온도가 증가하고 유지 시간이 증가함에 따라 두께는 증가합니다. 용광로 가스에서 산소와 질소 함량이 증가함에 따라 두껍게됩니다. 따라서,이 손잡이 층을 피하기 위해서는 너무 두껍기 때문에, 단조 또는 열처리의 가열 온도, 시간 및 용광로 가스 특성은 올바르게 제어되어야합니다.

α, β 및 (α+β) 티타늄 합금은 α 손잡이 층을 형성 할 수있다. 그러나, α 티타늄 합금은 특히 α 손잡이 층의 형성에 민감한 반면, β 티타늄 합금은 980 ℃ 이상으로 가열 될 때 α 흡수층을 형성 할 것이다.

7. 수소 손상

수소 취화에는 두 가지 유형이 있습니다 : 변형 시간 유형과 수 소화물 유형. 스트레스의 작용하에, 격자 갭의 수소 원자는 일정 시간 후에 스트레스 농도 간격에 축적되고 축적된다. 수소 원자와 탈구 사이의 상호 작용으로 인해 탈구가 고정되어 자유롭게 움직일 수 없으므로 매트릭스가 부서지기 쉽습니다. 고온에서 고체 용액에 용해 된 수소는 온도 감소와 함께 수 소화물 형태로 침전된다. 그리고 티타늄 합금을 취성하는 현상을 수소 수소 완성이라고한다. 두 가지 유형의 수소 손상은 티타늄 및 티타늄 합금에서 발생할 수 있습니다.

수소 손화 문제는 티타늄 합금의 과도한 수소 함량으로 인해 발생합니다. 따라서, 산업 티타늄 합금의 수소 함량은 0.015%내에 제어되어야한다.

수소 손잡이를 방지하거나 줄이기 위해, 용광로는 단조 또는 열처리 할 때 약간 산화되어야하며, 규제 및 중요한 부품을 초과하는 수소 함량을 갖는 티타늄 합금 부품의 수소 포화를 제거하기 위해 진공 어닐링을 수행 할 수 있습니다.