Erstens sind die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Schmiedestücken aus Titanlegierungen sehr empfindlich gegenüber den thermischen Schmiedeparametern. Der Schmiedetemperaturbereich von Titanlegierungen ist relativ eng. Während des Schmiedeprozesses erhöht sich mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit der Verformungswiderstand erheblich, was eine starke Empfindlichkeit gegenüber der Verformungsgeschwindigkeit zeigt.
Zweitens hat Titanlegierung eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und neigt während des Schmiedeprozesses zu lokaler Überhitzung, was zu einem großen inneren und äußeren Temperaturunterschied führt, was die ungleichmäßige Verteilung der inneren und äußeren Verformung des Barrens verschlimmert, was zu Rissen während des Schmiedeprozesses führt. und in schweren Fällen dazu führen, dass das Produkt verschrottet wird.
Daher ist es von großer praktischer Produktionsbedeutung, die Auswirkungen verschiedener Schmiedeprozesse auf die Struktur und die mechanischen Eigenschaften von Titanlegierungen zu untersuchen, um einen sinnvollen Schmiedeprozess zur Bildung von Schmiedestücken aus Titanlegierungen zu finden.
Das im Experiment verwendete Rohmaterial aus der Titanlegierung TC4 ist ein Schmiedeblock mit einer Größe von Φ100 mm × 450 mm. Der mit der metallografischen Methode gemessene (+)/Phasenumwandlungspunkt (T) beträgt 990 Grad.
Um den Einfluss des Schmiedeprozesses auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der TC4-Titanlegierung zu untersuchen, wurde der Schmiedeblock in drei Abschnitte unterteilt: konventionelles Schmieden (T -60 Grad), Nahschmieden (T {{ 3}} Grad) bzw. Schmieden durchgeführt. (T +40 Grad) Prozesstest, die Verformung beträgt 50 %. Die Schmiedeausrüstung ist ein 3t Freischmiedehammer. Nach dem Schmieden wurden die durch die drei Prozesse erhaltenen Schmiedestücke einer doppelten Wärmebehandlung von 900 Grad × 1 Stunde/AC+600 Grad × 4 Stunden/AC unterzogen. Nach der Wärmebehandlung wurden metallografische Proben, Zugproben und Schlagproben von Schmiedeteilen aus TC4-Titanlegierung entnommen und ihre Mikrostrukturen unter einem metallografischen Mikroskop beobachtet. Bildanalysesoftware wurde verwendet, um quantitative Statistiken zu Mikrostrukturparametern wie dem Gehalt an gleichachsiger Phase und der Dicke der sekundären lamellaren Phase zu erstellen. Die Ergebnisse zeigten Folgendes:
(1) Nachdem die TC4-Titanlegierung durch drei Prozesse geschmiedet wurde: + Schmieden, Nahschmieden und Schmieden, erhält sie eine gleichachsige Struktur, eine gemischte Struktur bzw. eine Lamellenstruktur.
(2) Die Festigkeiten von TC4-Titanlegierungsstäben nach + Schmieden, Beinahe-Schmieden und Schmieden sind gleichwertig, während die Plastizität beim + Schmieden und Beinahe-Schmieden höher ist als die beim Schmieden, aber die TC4-Titanlegierungsstäbe nach dem Schmieden haben die beste Wirkung Zähigkeit. Der Stab aus TC4-Titanlegierung weist nach dem Near-Beta-Schmieden die besten umfassenden mechanischen Eigenschaften auf.
(3) Die Bruchflächen der Zugproben von TC4-Titanlegierungsstäben bei den drei Schmiedeprozessen zeigen alle einen duktilen Bruchmechanismus. + Schmieden und Nahschmieden weisen tiefere und gleichmäßig verteilte gleichachsige Grübchen auf, während nach dem Schmieden die Legierung flachere und länglichere Grübchen aufweist.
