ВІЛЬНА КОВКА ТИТАНОВИХ СПЛАВОВ 1. ВИБІР СПОСОБУ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАГОТОВОК
У виробництві напівфабрикатів з титану і його сплавів прийняті круглі злитки діаметром 350-950 мм і масою від 0,5 до 15 т, отримані методом вакуумної дугового плавки. Проміжну заготовку для виготовлення різних видів прокату отримують методом кування або сортової прокатки зливків.
Головним критерієм доцільності застосування того чи іншого СПОСОБУ виготовлення заготовок є собівартість продукції. Основними визначальними собівартість факторами є: витрата металу і його вартість, вартість виготовлення інструменту, заготовки та механічної обробки, наявне обладнання і обсяг виробництва. В окремих випадках визначальним критерієм доцільності застосування СПОСОБУ є отримання необхідної структури і механічних властивостей.
Виготовлення заготовок вільним куванням пов'язане, як правило, з підвищеною витратою металу і підвищеною в порівнянні з прокаткою на сортових станах трудомісткістю. куванням виготовляють також великогабаритні заготовки при відсутності штампувального обладнання необхідної потужності і в одиничному або дрібносерійному виробництві, якщо вона економічно більш доцільна, ніж штамповка [48].
2. ОСОБЛИВОСТІ КОВКИ. ТЕХНОЛОГІЯ І ОБЛАДНАННЯ
Попередня КОВКА злитків необхідна для деформації вихідної литої структури, поліпшення одно-
народностей структури і підвищення пластичності металу. В якості вихідних заготовок для кування титанових прутків служать обточені злитки або катані заготовки. Процес кування зазвичай проводять в три етапи
КОВКА злитка в р-області з температури на 150- 250 ° С вище температури поліморфного перетворення. Злиток деформують слабкими частими ударами зі ступенем деформації 20-30%, поки не буде роздроблена первинна лита структура. Після отримання необхідного перетину Злиток рубають на мірні заготовки.
Всебічна опрацювання металу з температури па 80-120 ° С вище температури поліморфного перетворення. Процес полягає в змінної дво-трьох-кратної осаді і протяжке зі зміною осей і граней. В результаті отримують однорідну по всьому перетину мелкозернистую рекрісталлізованную структуру, характерну для деформування в в-бласти.
Всебічна опрацювання металу в (а + в) -області при температурі на 20-40 ° С нижче температури поліморфного перетворення.
Вирішальний вплив па структуру заготівлі, величину і стабільність міцності і пластичних характеристик металу надає температурний режим кування. Так як в процесі деформації має місце тепловий ефект, то істотний вплив набуває швидкість деформації. Розігрів титанових сплавів при куванні пояснюється високими зусиллями деформування і їх низьку теплопровідність. швидкість деформації не повинна бути занадто низькою через небезпеку охолодження заготовки і не дуже великий через розігрівання металу. Зі збільшенням швидкості деформації знижується пластичність і збільшуються зусилля і неоднорідність деформації [48].
Для кування титанових сплавів застосовують молоти і гідравлічні преси. При виготовленні заготовок діаметром більше 150-200 мм і довжиною понад 2,5 діаметрів низькотемпературна КОВКА на молотах стає важко здійснюваною і може викликати погіршення властивостей і утворення тріщин на поверхні і [47]. на
1. ПІДГОТОВКА ЗАГОТОВОК І ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ ШТАМПОВКИ
Гаряча ОБ'ЄМНА штампування є одним з найбільш поширених методів отримання з титану і його сплавів деталей складної форми при великосерійному і масовому виробництві. При гарячому штампуванні титану і його сплавів часті такі види шлюбу. як заходи, закови або полон. Цей вид шлюбу є наслідком швидкого охолодження гострих кутів заготовок при низькій питомій опорі деформування і великий пластичності внутрішніх листкового металу. Тому для штампування титанових сплавів рекомендується застосовувати заготовки з закругленими кутами. Велике значення має також чистота поверхні заготовок. На заготовках абсолютно неприпустимі поглиблення і гострі вирубки, так як штампуванням поверхневі дефекти не усуваються, а лише заковували в вигляді зовнішніх закритих тріщин, які важко виявити при контролі штамповок.
Температурний інтервал гарячого штампування титану і його сплавів близький до інтервалу кування. Основними факторами. визначальними характер структури титанових сплавів. є температура, ступінь і швидкість деформації, Низька теплопровідність титану і високий коефіцієнт тертя між металом і інструментом призводять до нерівномірного деформації і до неоднорідності структури і властивостей в обсязі штампувало заготовки. Разнозерністимі по перетину деталі є наслідком того, що нарівні з зонами інтенсивного течії металу в заготівлі утворюються області утрудненою деформації. Оскільки в процесі деформації спостерігається тепловий ефект, температура заготовки підвищується. При цьому в зонах інтенсивної деформації, де локалізується парниковий ефект, температура металу може значно перевищувати температуру фазового перетворення сплаву. Наприклад, при штампуванні на молоті титанових заготовок, поперечний переріз яких має форму двутавра, температура в середній частині (в зоні полотна) в результаті теплового ефекту деформації більш ніж на 100СС вище температури металу в периферійній частині (в зонах полиць). У зонах утрудненою деформації утворюється грубозерниста структура зі зниженою пластичністю і витривалістю [48-50]. Зниження температури нагріву під штампування може певною мірою виключити небезпеку місцевого перегріву заготовки. Однак зниження температури призводить до збільшення опору деформації, зносу інструменту, витрати енергії, необхідності використовувати більш потужне обладнання.
Штампування титанових заготовок здійснюють на молотах і пресах (гідравлічних, кривошипних і фрикційних). При штампуванні на молотах за рахунок використання багаторазових легких ударів можна зменшити місцевий перегрів заготовки. Однак це викликає необхідність одного або декількох підігрівів заготовки, що сприяє утворенню альфірованного шару на поверхні деталі, що знижує пластичність металу, а це небезпечно для заготовок з тонкими перетинами. Більш сприятливі умови для отримання штампованих заготовок з титанових сплавів з високими пластичними і властивостями міцності досягаються при штампуванні на пресах. так як при цьому зменшуються парниковий ефект і опір деформації.
ТЕМПЕРАТУРА ГАРЯЧОЇ штампування ОСНОВНИХ ТИТАНОВИХ СПЛАВОВ НА різного устаткування
У табл. 9 наведено температурний інтервал штампування титанових сплавів на молотах і пресах. Верхня межа визначається небезпекою утворення грубозернистої структури і альфірованного шару, нижній - зниженням пластичності металу і підвищенням питомих зусиль деформування.
Штампування титанових сплавів в в-області (в-штамповка) має ряд переваг в порівнянні зі штампуванням при температурі нижче точки перетворення - зменшується опір деформації і підвищується стійкість оснащення. Зменшуються також питомі зусилля при штампуванні в в-області.
Сайт містить технічну і нормативну інформацію по металургії.
Всі матеріали розміщені на сайті надаються безкоштовно.