Die häufigsten Mängel bei der Herstellung von Schmiedeteilen aus Titanlegierungen

Die häufigsten Mängel bei der Herstellung von Schmiedeteilen aus Titanlegierungen

1. Fehler vom Segregationstyp

Neben der β-Segregation, dem β-Spot, der titanreichen Segregation und der Streifen-α-Segregation ist die interstitielle α-stabile Segregation (Typ I α-Segregation) am gefährlichsten, die häufig von kleinen Löchern und Rissen begleitet wird, die Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase enthalten Die Sprödigkeit ist größer. Es gibt auch eine aluminiumreiche alpha-stabile Entmischung (Typ II alpha-Entmischung), die ebenfalls gefährliche Defekte aufgrund von Rissen und Sprödigkeit darstellt und auch die thermische Stabilität der Legierung verringert.

2. Einschlüsse

Es gibt Einschlüsse auf der Oberfläche des Rohlings, und während des Schmiedens bilden sich häufig Risse entlang der Einschlüsse, oder nach dem Korrodieren des Schmiedens treten offensichtliche Fremdkörper auf, von denen die meisten Metalleinschlüsse mit hohem Schmelzpunkt und hoher Dichte sind. Es entsteht durch unzureichendes Schmelzen von Elementen mit hohem Schmelzpunkt und hoher Dichte in der Titanlegierungszusammensetzung, um in der Matrix zu verbleiben (wie Molybdäneinschlüsse), und es gibt auch Hartmetallwerkzeugspäne, die in Schmelzrohstoffen (insbesondere recycelten Materialien) gemischt oder nicht geeignet sind Elektrodenschweißverfahren (das Schmelzen von Titanlegierungen verwendet im Allgemeinen das Vakuum-Elektroschmelzverfahren [ii]), wie z. B. Einschlüsse mit hoher Dichte, die beim Wolfram-Lichtbogenschweißen [iii] verbleiben, wie Wolframeinschlüsse, zusätzlich zu Titaneinschlüssen usw. Schmiedeteile aus Titanlegierungen mit Einschlüssen dürfen nicht verwendet werden.

3. Loch

Die Löcher existieren nicht notwendigerweise einzeln, sondern können auch in mehreren dichten vorhanden sein, was das Wachstum von Ermüdungsrissen mit geringem Zyklus beschleunigt und ein vorzeitiges Versagen der Ermüdung verursacht.

4. Risse

Bezieht sich hauptsächlich auf Schmiederisse. Titanlegierungen haben eine hohe Viskosität, eine schlechte Fließfähigkeit und eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Während des Schmiedeverformungsprozesses ist es daher aufgrund der großen Oberflächenreibung, der ungleichmäßigen inneren Verformung und des großen Temperaturunterschieds zwischen Innen und Außen leicht, sich innerhalb des Schmiedes zu befinden. Es entstehen Scherbänder (Dehnungslinien), und in schweren Fällen treten Risse entlang der Richtung der maximalen Verformungsspannung auf.

5. Überhitzung

Titanlegierungen haben eine schlechte Wärmeleitfähigkeit. Zusätzlich zur Überhitzung der Schmiedeteile oder Rohstoffe, die durch unsachgemäße Erwärmung während des Warmbearbeitungsprozesses verursacht wird, neigt der Schmiedevorgang aufgrund des thermischen Effekts während der Verformung auch zu einer Überhitzung, was zu Änderungen der Mikrostruktur führt und zu einer überhitzten Widmanstatten-Struktur führt [iv].

Um die Qualität der Schmiedeteile aus Titanlegierungen zu gewährleisten, sollte neben der strengen Kontrolle der Qualität der Rohstoffe auch auf die Ultraschallfehlererkennung der Schmiede-Rohlinge und Halbzeuge geachtet werden, um Verformungen und physikalische Eigenschaften zu vermeiden während des anschließenden Erwärmungsprozesses ändern.