Analiz ak aplikasyon egzanp Titàn alyaj Forge pwosesis nan endistri avyasyon

Analiz ak aplikasyon egzanp Titàn alyaj Forge pwosesis nan endistri avyasyon

Rezime: Li sitou entwodui alyaj Titàn ak teknoloji forge. Lè w pran defo yo nan forge TC4 yo te jwenn nan pwodiksyon avyasyon ak pwosesis la nan amelyore pwosesis la kòm yon egzanp, li analize karakteristik sa yo nan pwosesis nan Forge alyaj Titàn ak aplikasyon li yo ak kandida devlopman nan endistri a avyasyon.

1. Apèsi sou lekòl la

Avèk gwo devlopman nan ekonomi nasyonal peyi nou an ak syans ak teknoloji, endistri ayewospasyal ak avyasyon yo te inogire nouvo opòtinite devlopman nan dènye ane yo, espesyalman apre etablisman an nan pwojè nasyonal "gwo avyon", endistri manifakti aviyasyon sivil la pral tounen yon Nouvo pwen kwasans ekonomik ki mennen devlopman ekonomik nasyonal la, ak gwo kandida pou devlopman. Yo nan lòd yo kontinyèlman amelyore avanse, fyab la ak aplikabilite nan avyon ak ogmante compétitivité sou mache entènasyonal la nan avyon domestik, antrepriz aviyasyon sivil manifakti gen pi wo ak pi wo kondisyon pou la. seleksyon materyèl fabrikasyon aviyasyon; Karakteristik prensipal yo nan alyaj Titàn yo se ti gravite espesifik li yo, gwo fòs, ak bon rezistans chalè ak rezistans korozyon. Li te vin materyèl prensipal la nan chwa pou konpozan fòs avyon modèn, anpil diminye pwa nan avyon an, nan mitan ki TC4 (Ti-6AL{-4V) ak TB6 Titàn alyaj Forgings yo pi plis itilize nan avyasyon. manifakti.

2. Klasifikasyon alyaj Titàn ak pwosesis forge

Dapre mikrostruktur la nan tanperati chanm nan, alyaj Titàn ka divize an twa kalite: -type alliages, + -tip alyaj ak -tip alyaj. Pami yo, thermoplastics yo ak + -alyaj kalite yo gen ti relasyon ak vitès la deformation, pandan y ap -kalite alyaj gen bon malleability, men tanperati twò ba ka lakòz -faz presipitasyon.Se pwosesis la fòje nan alyaj Titàn divize an konvansyonèl. Forge ak tanperati ki wo Forge selon relasyon ki genyen ant tanperati Forge ak tanperati tranzisyon.

2.1 Forge konvansyonèl nan alyaj Titàn

Souvan itilize alyaj defòme Titàn yo anjeneral fòje anba tanperati tranzisyon an, ki rele konvansyonèl Forge.Selon tanperati chofaj vid la nan zòn faz (+), li ka sibdivize an Forge nan zòn anwo de-faz ak Forge. nan zòn ki pi ba de-faz.?

2.1.1 Forge nan zòn ki pi ba de-faz

Fòje nan zòn ki pi ba de-faz jeneralman chofe ak fòje nan 40 ~ 50 degre pi ba pase tanperati tranzisyon an. Nan moman sa a, faz la naissant ak patisipe nan deformation an menm tan an.Pi ba tanperati a deformation, pi gwo kantite faz ki enplike nan deformation la.Konpare ak deformation nan rejyon an, pwosesis la rkristalizasyon nan faz la nan pi ba a. rejyon de-faz akselere sevè. Grenn yo nouvo ki te fòme pa kristalizasyon pa sèlman presipite sou fwontyè grenn orijinal defòme a, men tou, parèt nan kouch entèmedyè ant fwontyè grenn jaden an ak kouch fèy la. pwopriyete ranpe toujou gen gwo potansyèl.

2.1.2 Fòje nan zòn anwo de-faz la

Li fòje nan yon tanperati 10-15 degre pi ba pase /( + ) faz tranzisyon pwen an. Tisi final la apre deformation gen tisi plis -transfòme, ki ka amelyore pèfòmans ranpe ak severite ka zo kase nan tisi a; ka plastisit, fòs ak severite nan alyaj Titàn dwe konbine.

2.2 Forge tanperati ki wo nan alyaj Titàn

Epitou li te ye kòm "forge", li divize an de kalite: premye a se metòd la pwosesis pou chofe vid la nan zòn nan, kòmanse ak ranpli forge a nan zòn nan; dezyèm lan se metòd pwosesis la nan chofaj vid la nan zòn nan, kòmanse forge a nan zòn nan, ak kontwole yon gwo kantite deformation ranpli Forge a nan zòn nan de-faz, refere yo kòm "sub-forging". de-faz zòn Forge, Forge ka jwenn pi wo fòs ranpe ak severite ka zo kase, ki se tou fezab nan amelyorasyon nan pwopriyete yo fatig nan alyaj Titàn.

2.3 Izotèmal mouri Forge nan alyaj Titàn

Pwosesis sa a sèvi ak mekanis superplasticity ak ranpe materyèl la pou pwodwi forgings pi konplèks, ki mande pou mwazi an prechofe epi konsève nan 760 ~ 980 degre; laprès idwolik la aplike presyon nan yon valè Predetermined, ak vitès la k ap travay nan laprès la otomatikman ajiste pa rezistans nan deformation nan vid la.Depi mwazi an chofe, pa gen okenn bezwen sèvi ak tankou yon gwo bout bwa vit mobil pou fè pou evite refwadisman rapid. Anpil forgings yo itilize nan avyon gen karakteristik mi mens ak zo kòt segondè, kidonk sa a kalite pwosesis yo te aplike nan fabrikasyon avyasyon, tankou TB6 Titàn alyaj isothermal presizyon mouri Forge pwosesis nan yon sèten kalite avyon domestik.

3. Defo analiz ak pwosesis amelyorasyon TC4 forgings

3.1 Ensidan ak analiz defo nan TC4 forgings

Lè yon faktori te fè esè pwodiksyon TC4 forgings selon Beacon a, plizyè pèfòmans endikatè forgings yo te detekte pou pa kalifye. Pami yo, endèks la nan "ka zo kase estrès dan" te mwens pase 5 èdtan. Nan sans de pwoblèm sa a, estrikti metalografik TC4 yo ta dwe premye analize, ak Lè sa a, yo ta dwe jwenn rezon ki fè yo nan pwosesis la forge.

3.1.1 Karakteristik mòfolojik òganizasyon metalografi TC4

TC4 Titàn alyaj se yon alyaj + Titàn, konpozisyon an se Ti-6AL-4V, estrikti a annealed se + faz, ki gen 6?Aliminyòm nan elemantè -stabilize amelyore fòs nan -faz nan ranfòse solid fonn, ak vanadyòm gen yon pi piti kapasite pou estabilize faz la. Se poutèt sa, kantite -faz nan tisi annealed la piti, sa ki reprezante apeprè 7-10?.

Anba tretman chalè diferan ak kondisyon pwosesis tèmik, pwopòsyon yo, pwopriyete yo ak mòfoloji nan faz debaz yo ak nan alyaj TC4 yo trè diferan. Tanperati a tranzisyon nan alyaj TC4 se sou 1000 degre. Si TC4 chofe a 950 degre, tisi a ki kapab lakòz apre refwadisman lè a se nasman + tisi tranzisyon; si chofe a 1100 degre ak lè-refwadi, yo jwenn yon tisi epè ak konplètman transfòme -faz, ki rele tisi Wei a.Si chofaj ak deformation aji an menm tan an, efè a se pi evidan. Alyaj TC4 a chofe pi wo pase tanperati tranzisyon an, men deformation a piti, epi tisi Wei a fòme.Karakteristik òganizasyonèl li yo se: plastisit ki ba ak rezistans enpak, men bon rezistans ranpe.Si tanperati deformation inisyal la pi wo pase tranzisyon an, men. degre nan deformation se gwo ase, karakteristik sa yo tisi ki kapab lakòz yo se: pati nan fwontyè grenn jaden trase pa faz la kraze, ak pati nan faz trase defòme, ki rele yon tisi may ki tankou.Li karakterize pa pi bon plastisit ak enpak. severite pase òganizasyon Wei a, menm jan ak òganizasyon kristal amann izometrik, tanperati ki dire lontan ki wo ak bon pèfòmans ranpe.Si tanperati chofaj la pi ba pase tanperati tranzisyon an ak degre nan deformation ase, se yon estrikti izometrik jwenn.Li karakterize pa bon pèfòmans jeneral, espesyalman segondè plastisit ak enpak severite.Si pati nan wo-tanperati nan rejyon an faz + defòme ak Lè sa a, rkwit nan tanperati ki wo yo fòme yon estrikti melanje, pèfòmans jeneral li yo se yon bon bagay.

Soti nan analiz ki anwo a nan òganizasyon metalografik la, li ka jije ke si pèfòmans nan TC4 diminye, li ka koze pa de lyen nan pwosesis la forge.:

① Tanperati chofaj la twò wo, li rive oswa depase tanperati tranzisyon an;

②Degre deformation nan forgings yo pa gwo ase.

3.1.2 TC4 Forge analiz pwosesis

Enfliyans nan tanperati Forge sou gwosè a grenn jaden ak pwopriyete tanperati chanm nan + alyaj Titàn se ke kòm tanperati a ogmante (pi wo pase tranzisyon an faz), grenn nan vin pi gwo, pandan y ap elongasyon an ak kontraksyon kwa-seksyon vin pi piti, ak plastisit la diminye. ; yo nan lòd yo asire ke TC4 forgings gen bon pèfòmans jeneral, yo ta dwe fòje anba a tanperati tranzisyon an.Alyaj Titàn gen gwo rezistans deformation, men pòv konduktiviti tèmik. Pandan Forge, anba koule nan vyolan nan alyaj la ak gwo mato, deformation a ka lakòz tanperati a nan pati endividyèl nan Forge a depase tanperati tranzisyon an, ak degre nan deformation se twò gwo, twò piti ak lòt faktè pral lakòz grenn lan. yo dwe epè, ki pral diminye pèfòmans nan. Ki baze sou pi wo a, li ka preliminèman detèmine ke rezon ki fè yo pou pèfòmans nan medyòk nan TC4 forgings ka lakòz.:

① Tanperati a nan pakèt la nan vid fòje a twò wo lè chofe, depase pwen tranzisyon an;

② Lè yon sèl mato twò lou pandan Forge, degre deformation nan yon sèl mato twò gwo, sa ki lakòz surchof lokal ak agrégation ak kristalizasyon, ak pèfòmans lan degrade.

③Tanperati tretman chalè apre Forge a twò wo, se konsa ke tanperati a nan Forge TC4 a depase pwen tranzisyon an, fòme yon tisi Wei a ak diminye pèfòmans nan Forge a.

3.2 TC4 Forge chanjman paramèt pwosesis ak rezilta tès yo

3.2.1 Seleksyon ak rezilta paramèt tès yo

Nan sans analiz ki pi wo a, chanje paramèt pwosesis TC4 forge (Tablo 1) epi peye atansyon sou limyè ak vit fòje lè fòje an menm tan an. (Remak: Koupe gwosè￠50 × 113, gwosè forge 50 × 65 × 65)

Rezilta tès yo: Tout endikatè pèfòmans yo kalifye, nan ki endèks "ka zo kase estrès dan" pi gran pase 5 èdtan.

3.2.2 Analiz rezilta tès yo

(1) Jije nan tanperati founo a ak tanperati inisyal forge a, tanperati chofaj la pa twò wo, menm si li depase 20 degre, pati ki kalifye yo ka toujou fòje.

(2) Nan tès la, yo te itilize yon sèl frape mato pou frape kout kouto rapid la alalejè, ak pèfòmans tès forging yo te jiska estanda, ki pwouve ke kout pwen an limyè ak kout kouto rapid yo te yon faktè enpòtan nan amelyore pèfòmans nan. forgings.

(3) Tanperati tretman chalè apre Forge se 20 degre pi ba pase paramèt orijinal la, ki kapab tou yon faktè nan amelyore pèfòmans, paske nan pwen de vi tanperati a, si tanperati fou a rive nan 795 degre akòz devyasyon kontwòl tanperati a, sa a depase 780 degre ki espesifye nan manyèl pwodiksyon an, ki pral mennen nan yon diminisyon nan pèfòmans nan forgings yo.

3.2.3 Verifikasyon ak konklizyon rezilta tès yo

Yo nan lòd yo verifye plis rezilta tès yo, yo te fè yon tès nan konbinezon ak pwodiksyon (Tablo 2), ak metòd la nan limyè ak bat rapid te toujou kenbe pandan mato; rezilta a te ke tout forgings yo te pase tès la, ak endèks la nan "ka zo kase estrès dan" te pi gran pase 5 èdtan.

Pwopriyete mekanik TC4 Titàn alyaj Forgings anvan ak apre tès la montre pi wo a (Tablo 3) .Atravè tès la, li konkli ke lè pwodwi TC4 Titàn Forgings alyaj, paramèt pwosesis yo nan Forging yo ta dwe estrikteman kontwole; premye a tout, peye atansyon sou limyè a ak vit Forge nan Forge a diminye deformation nan yon mato sèl, ak Dezyèmman, valè a teyorik nan tanperati a tretman chalè apre Forge yo ta dwe mete nan seri a nan 760 ~ 770 degre, kidonk. kòm asire bon jan kalite a forging nan TC4 forgings.

3. Devlopman kandida Titàn alyaj Forge teknoloji

Se pwosesis la Forge nan alyaj Titàn lajman ki itilize nan avyasyon an ak endistri manifakti ayewospasyal. Pwosesis forge izotèmik la te itilize nan pwodiksyon pati motè ak pati estriktirèl avyon; li ap tou vin pi plis ak plis popilè nan endistri otomobil, elektrik ak naval. Byenveni.Nan peyi etranje yo, aplikasyon an nan alyaj Titàn te devlope nan yon nivo trè wo, ak aplikasyon an nan pi wo alyaj TiAL tanperati ak konpoze entèmetalik yo te valè pa moun, ak yon anpil nan rechèch te pote soti; yo nan lòd yo pi byen aplike materyèl sa yo, an menm tan an, anpil etid yo te fè sou teknoloji deformation yo.Moun yo tou peye pi plis ak plis atansyon sou rechèch la sou pi wo-fòs sub-Titàn alyaj.Aplikasyon an nan alyaj Titàn ak la. rechèch nan teknoloji forge ap toujou yon sijè ki cho.