Exemple de aplicații ale procesului de forjare a aliajului de titan în industria aviației

Odată cu dezvoltarea rapidă a economiei naționale, știința și tehnologia țării mele, industriile aerospațiale și aviatice au introdus noi oportunități de dezvoltare în ultimii ani, mai ales după înființarea proiectului național „avioane mari”, industria de producție a aviației civile va deveni un noua economie care conduce dezvoltarea punctului de creştere a economiei naţionale, are perspective largi de dezvoltare. Pentru a îmbunătăți continuu avansarea, fiabilitatea și aplicabilitatea aeronavelor și pentru a crește competitivitatea aeronavelor interne pe piața internațională, întreprinderile producătoare de aviație civilă au cerințe din ce în ce mai mari pentru selectarea materialelor de fabricație a aviației; Principalele caracteristici ale aliajelor de titan sunt greutatea specifică mică și rezistența ridicată. În același timp, are o bună rezistență la căldură și rezistență la coroziune. A devenit principalul material al componentelor de stres moderne ale aeronavei, ceea ce reduce foarte mult greutatea aeronavei. Printre acestea, piesele forjate din aliaj de titan TC4 (Ti-6AL{-4V) și TB6 sunt utilizate pe scară largă în producția de aviație. .

În funcție de microstructura la temperatura camerei, aliajele de titan pot fi împărțite în trei tipuri: aliaje de tip, aliaje de tip + -și aliaje de tip. Are o maleabilitate bună, dar temperatura prea scăzută poate provoca precipitații în fază. Procesul de forjare al aliajului de titan este împărțit în forjare convențională și forjare la temperatură înaltă, în funcție de relația dintre temperatura de forjare și temperatura de transformare.

2.1 Forjare convențională a aliajului de titan

Aliajele de titan deformate utilizate în mod obișnuit sunt de obicei forjate sub temperatura de transformare, care se numește forjare convențională. În funcție de temperatura de încălzire a țaglei în zona de fază (+), aceasta poate fi subdivizată în forjare în zona superioară cu două faze și forjare în zona inferioară în două faze. ?

2.1.1 Forjare în regiunea inferioară bifazată

Forjarea în regiunea inferioară cu două faze este în general încălzită și forjată la 40-50 grade sub temperatura de transformare. În acest moment, faza primară și sunt aceleași și participă la deformare. Cu cât temperatura de deformare este mai mică, cu atât mai multă fază este implicată în deformare. În comparație cu deformarea în regiune, procesul de recristalizare a fazei în regiunea inferioară cu două faze este brusc accelerat, iar noile boabe formate prin recristalizare nu precipită doar de-a lungul graniței inițiale deformate, ci și în granița și foaie. strat. Apare în stratul intermediar. Forjarea produsă prin acest proces are o rezistență ridicată și o plasticitate bună, dar rezistența la rupere și proprietățile de fluaj au încă un potențial mare.

2.1.2 Forjare în regiunea superioară în două faze

Este forjat la o temperatură de 10-15 grade sub punctul de transformare /( + ). Structura finală după deformare conține mai multă structură de tranziție, ceea ce poate îmbunătăți performanța la fluaj și duritatea la rupere a structurii; face ca aliajul de titan să aibă atât plasticitate, rezistență, cât și duritate.

2.2 Forjare la temperatură ridicată a aliajului de titan

Cunoscut și sub denumirea de „forjare”, poate fi împărțit în două tipuri: primul este procesul prin care țagla este încălzită în zonă, iar forjarea este începută și finalizată în zonă; a doua este că țagla este încălzită în zonă, iar forjarea este începută în zonă. Și controlați o cantitate mare de deformare pentru a finaliza procesul de forjare în regiunea în două faze, denumită „subforjare”. În comparație cu forjarea în regiunea în două faze, forjarea poate obține o rezistență mai mare la fluaj și duritate la rupere și este, de asemenea, benefică pentru a îmbunătăți performanța la oboseală a aliajului de titan.

2.3 Forjare izotermă a aliajului de titan

Acest proces utilizează superplasticitatea și mecanismul de fluaj al materialului pentru a produce piese forjate mai complexe și necesită ca matrița să fie preîncălzită și menținută în intervalul de 760-980 grade; presa hidraulica aplica presiune la o valoare predeterminata, iar viteza de lucru a presei este controlata de semifabricat. Rezistența la deformare este reglată automat. Deoarece matrița este încălzită în schimb, nu este necesar să se utilizeze grinzi cu mișcare rapidă pentru a evita călirea. Multe piese forjate utilizate în aeronave au caracteristicile peretelui subțire și înălțimea nervurilor, așa că acest proces a fost aplicat în producția de aviație, cum ar fi procesul de forjare izotermă de precizie a aliajului de titan TB6 pentru un anumit tip de aeronave interne.

Procesul de forjare al aliajului de titan este utilizat pe scară largă în producția de aviație și aerospațială, iar procesul de forjare izotermă a fost utilizat pentru a produce piese de motor și piese structurale de aeronave; este, de asemenea, din ce în ce mai popular în sectoare industriale, cum ar fi automobilele, energia electrică și navele. În țări străine, aplicarea aliajelor de titan a fost dezvoltată la un nivel foarte înalt, li s-a acordat atenție aliajelor TiAL și compușilor intermetalici utilizați la temperaturi mai ridicate și au fost efectuate multe cercetări; pentru a aplica mai bine aceste materiale, in acelasi timp s-au facut multe cercetari si asupra procesului de deformare al acestuia. De asemenea, oamenii acordă din ce în ce mai multă atenție cercetării aliajelor de subtitan cu rezistență mai mare. Aplicarea aliajului de titan și cercetarea procesului de forjare vor fi în continuare un subiect fierbinte.