Analýza teploty válcování na mikrostrukturu a vlastnosti titanových výkovků

Kvalitatitanové výkovky přímo určuje spolehlivost jejich služeb. Jako hlavní parametr procesu v procesu tváření za tepla, teplota válcování hluboce ovlivňuje konečné mechanické vlastnosti výrobků tím, že reguluje chování fázové transformace a vývoj mikrostruktury uvnitř výkovků.

 

 

Krystalová struktura titanových slitin se mění s teplotou s kritickým bodem fázové transformace (885~900 stupňů pro komerčně čistý titan a 980~1010 stupňů pro slitinu Gr5). Na základě toho je válcování rozděleno do tří kategorií: fázová zóna, + fázová zóna a kritická zóna, s významnými rozdíly ve vývoji mikrostruktury a vlastnostech.

 

1. β Phase Zone Rolling (>Bod fáze transformace)

Sochor se skládá z kubické fáze se středem těla (BCC), která se vyznačuje nízkým deformačním odporem a dobrou plasticitou, díky čemuž je vhodná pro velké-deformační zpracování. Ingoty mohou podstoupit 70% ~ 80% velkou deformaci, aby se rozbila hrubá zrna a vytvořila se jednotná vláknitá struktura. Jehlicovitý martenzit je však náchylný k tvorbě po ochlazení, což vede k nerovnováze mezi pevností, plasticitou a houževnatostí, což vyžaduje následnou optimalizaci tepelného zpracování.

 

2. + Posun fází (< Phase Transformation Point)

Toto je interval válcování jádra pro hotové výkovky, většinou řízený 30~50 stupňů pod bodem fázové transformace (např. 950~800 stupňů pro zápustkové kování Gr5). Materiál se skládá z duální fáze, šestiúhelníkové uzavřené-fáze (HCP) a fáze BCC. Deformace je doprovázena fragmentací zrna a fázovým zjemňováním/sféroidizací, což umožňuje vytvoření ideální struktury rovnoosé fáze + lamelární -transformované fáze, která vyvažuje pevnost a plasticitu.

 

3. Rolování kritické zóny (Blízká fáze transformace)

Struktura je smíšená a nerovnoměrná, což má za následek náchylnost-k-kolísání vlastností kování. Bez zvláštních požadavků se nedoporučuje.

 

 

 

 

1. Válcování fází

Jehlicovitý martenzit vzniká po ochlazení, což má za následek vysokou pevnost, ale nízkou plasticitu a houževnatost. Nedostatečná deformace má tendenci zachovat původní hranice zrn a vytvářet spojitou fázi hranic zrn, což snižuje houževnatost, způsobuje koncentraci napětí a ovlivňuje bezpečnost provozu.

 

2. + Přetáčení fází

Toto je optimální volba pro vyvážení pevnosti a plasticity. Rozumná regulace teploty může zjemnit zrna a optimalizovat fázové složení pro zlepšení vlastností.

 

3. Jednotnost vlastností

Velké-výkovky jsou náchylné k rozdílům ve struktuře/vlastnostech jádra-povrchu v důsledku teplotních gradientů. Optimalizace teplotních systémů (např. více-průchodové válcování) to může zlepšit.

 

 

1. -Typ a blízký{1}}Typ titanových slitin

Rozbití ingotu vyžaduje relativně vysokou teplotu fázové zóny (1180~900 stupňů), aby se snížila odolnost proti deformaci a zlepšila se produktivita. Předtvarování a zápustkové kování je třeba omezit na zónu fáze +, aby byly zajištěny dobré mikrostrukturální vlastnosti. Tyto slitiny jsou vysoce citlivé na teplotu válcování; příliš vysoké teploty snadno vedou k růstu zrn, zatímco příliš nízké teploty zvyšují odolnost proti deformaci a náchylnost k praskání.

 

2. + -Typ titanových slitin (např. Gr5)

Jako nejpoužívanější typ mají široký rozsah válcovacích teplot, ale hotové výkovky musí být přísně kontrolovány v zóně + fáze. Vezmeme-li jako příklad Gr5, teplota průrazu ingotu je 1200~850 stupňů (fázová zóna), teplota předtvarování je 1000~800 stupňů (+ fázová zóna blízko bodu fázové transformace) a teplota zápustkového kování je 950~800 stupňů (typická + fázová zóna). Díky vícestupňovému řízení teploty je efektivita zpracování a výkon produktu v rovnováze.

 

3. Blízký- -typ titanových slitin

Tyto slitiny mají nízkou teplotu fázové transformace a lze je válcovat v širokém teplotním rozsahu, ale je třeba se vyvarovat příliš vysokých teplot, které způsobují nadměrný růst zrn. Obvykle jsou válcovány v zóně + fáze, aby se získala struktura vyvažující pevnost a houževnatost.

 

 

1. Přesná lokalizace teploty fázové transformace

Určete bod přeměny fáze / u konkrétních slitin pomocí experimentů tepelné roztažnosti nebo metalografické analýzy, abyste rozdělili fázovou zónu a + fázovou zónu, abyste se vyhnuli mikrostrukturálním defektům způsobeným nesprávným odhadem intervalů.

 

2. Zvolte Rolling Intervals podle potřeby

Upřednostněte válcování velkých-deformací ve fázové zóně pro rozpad ingotu, abyste zlepšili původní strukturu, a upřednostněte fázovou zónu + u hotových výkovků, abyste vyvážili pevnost a plasticitu. U výkovků vyžadujících vysokou houževnatost lze teplotu válcování v zóně + fáze vhodně snížit, aby se zrna zjemnila.

 

3. Optimalizujte řízení teplotního gradientu

Použijte „rychlé válcování při nízké teplotě“ nebo „více{1}}průchodové válcování“ pro velké-výkovky, abyste snížili rozdíl povrchové-teploty jádra a zlepšili jednotnost vlastností.

 

4. Součinnost s následným tepelným zpracováním

Žíhejte po válcování fázových zón pro zjemnění jehlicovité struktury a proveďte stárnutí v roztoku po válcování fázové zóny pro další zlepšení pevnosti.

 

Ruihang je profesionální výrobce titanu a produktů z titanových slitin, který dodává vysoce-kvalitní výkovky z titanové slitiny. Pro více podrobností nás prosím kontaktujte prostřednictvím e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com