Επίδραση της διαδικασίας σφυρηλάτησης στην οργάνωση και τις ιδιότητες των ράβδων από κράμα τιτανίου

Τα τελευταία χρόνια, με την επέκταση της αγοράς, η βιομηχανία τιτανίου της Κίνας αναπτύχθηκε σημαντικά και αναπτύχθηκαν και εφαρμόστηκαν νέες ποιότητες κράματος τιτανίου. Επί του παρόντος, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα τιτανίου στο εσωτερικό και στο εξωτερικό είναι τα TC4 (Ti-6A-4V), Ti-6Al-2Sn-4Zr -2Mo και ούτω καθεξής. Ωστόσο, η υψηλή τιμή των κραμάτων τιτανίου και η δυσκολία τήξης και επεξεργασίας έχουν ως αποτέλεσμα το υψηλό κόστος του τιτανίου, το οποίο είναι 8-10 φορές πιο ακριβό από τον χάλυβα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η τιμή περιορίζει την εφαρμογή κραμάτων τιτανίου.

Το κράμα TC4 (Ti-6A-4V) είναι ένα τυπικό κράμα+0 δύο φάσεων. Το κράμα αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του 1950 και έχει εξαιρετικές συνολικές ιδιότητες. Έχει εξαιρετική πλαστικότητα διαδικασίας και υπερπλαστικότητα. Είναι κατάλληλο για όλα τα είδη χύτευσης υπό πίεση και χρησιμοποιείται ευρέως στις αεροπορικές και αεροδιαστημικές βιομηχανίες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαφόρων εξαρτημάτων με θερμοκρασία εργασίας κάτω των 400 βαθμών, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το ήμισυ της δόσης των κραμάτων τιτανίου. Στα τέλη της δεκαετίας του 1950, η Κίνα άρχισε να μελετά και να προσπαθεί να παράγει Ti-6Al{{9 }}Κράμα V. Το 1970, ονομάστηκε κράμα TC4, το οποίο είναι ένα από τα πιο ώριμα κράματα σε παραγωγή και εφαρμογή μεταξύ των πολλών κραμάτων τιτανίου που εισάγει και μιμείται η Κίνα. Καθώς το Mo και το V στο κράμα τιτανίου είναι τα ίδια στοιχεία εικόνας αλλά σχετικά σταθερά, οι πόροι μολυβδαινίου της Κίνας από τους πόρους μολυβδαινίου και βαναδίου είναι άφθονοι, η δυνατότητα αξιοποίησης είναι τεράστια.

Τα πειραματικά υλικά είναι πλινθώματα από κράμα τιτανίου BTi62 που έχουν λιώσει τρεις φορές σε κενό αυτο-τήξης ηλεκτρικού τόξου. Η θερμοκρασία μετάβασης φάσης 0 του πλινθώματος είναι 1000~1020 μοίρες. Τα πλινθώματα σφυρηλατήθηκαν σε μηχανή γρήγορης σφυρηλάτησης 2500Τ, πρέσα νερού 3150Τ και μηχανή λεπτής σφυρηλάτησης SXP. Ελήφθησαν τελειωμένες ράβδοι 027,5 mm.

Το κράμα TC4 (Ti-6Al-4V) χρησιμοποιείται κυρίως για θερμοκρασία εργασίας κάτω από 450 βαθμούς. Το κράμα τιτανίου BTi62 έχει σχεδιαστεί για να αντικαθιστά το στοιχείο V με το στοιχείο Mo και η απόδοση αυτού του κράματος είναι συγκρίσιμη με το TC4 (Ti-6A 4V). Ο τρέχων δείκτης εφελκυσμού υψηλής θερμοκρασίας για τα κράματα TC4 στα εθνικά πρότυπα και στα εθνικά στρατιωτικά πρότυπα είναι 400 μοίρες. Επομένως, στη μελέτη του BTi62, οι ιδιότητες εφελκυσμού σε υψηλή θερμοκρασία 400 μοιρών συγκρίθηκαν με αυτές της ίδιας προδιαγραφής TC4.