Méthodes efficaces pour éliminer la structure de Widmanstätten pendant le forgeage d'alliage de titane

La formation de la structure Widmanstätten lors du forgeage en alliage de titane est un problème critique qui doit être résolu car il peut réduire la plasticité et la ténacité du matériau. Pour éliminer efficacement cette structure, les mesures suivantes peuvent être prises:

1 、 Contrôle de la température de forgeageProduits personnalisés en titaneOnt une plage de température de forgeage étroite et le forgeage doit être effectué dans la région de la phase α β pour assurer une bonne plasticité sans provoquer une croissance significative des grains. Par exemple, la température de transformation β (Tβ) pour l'alliage de titane TA1/TA2 est comprise entre 885 ° C et 900 ° C, de sorte que la plage de température de forgeage doit être réglée entre 800 ° C et 900 ° C.

2. Optimisation du processus de forgeage L'adoption de processus de forgeage appropriés, tels que les techniques de dessin et de bouleversement, peut aider à empêcher la formation de la structure Widmanstätten. Par exemple, aplatir leBillette de titaneSuivi par bouleversement augmente la section transversale, qui se prépare à l'élargissement ultérieur. Cela garantit un écoulement régulier des métaux, facilitant le contrôle de la taille et réduisant l'occurrence de la structure Widmanstätten.

3. Traitement thermique Une méthode en deux étapes impliquant un traitement thermique dans la région de la phase β et une compression à chaud dans la région de la phase α peut affiner la structure du grain et éliminer la structure de Widmanstätten. Ce processus exploite les défauts abondants de la structure de Widmanstätten, en utilisant la recristallisation dynamique géométrique pour affiner les grains et le glissement des limites du grain pour obtenir une rotation rigide des grains, affaiblissant efficacement les défauts "bandes de microtexture" présents dans la structure d'origine.

4. Contrôle du taux de refroidissement Le contrôle de la vitesse de refroidissement est essentiel pour éviter la formation de la structure Widmanstätten. Pendant le processus de forgeage, la vitesse de refroidissement de la pièce forgée doit être contrôlée pour empêcher un refroidissement rapide pouvant conduire à une transformation structurelle.

5 、 Traitement thermique post-forgeage Pour une structure de Widmanstätten déjà formée, des procédés de traitement thermique ultérieurs tels que la normalisation, le recuit ou la double normalisation peuvent être utilisés pour l'éliminer.

6. Formage superplastique Dans certains cas, la technologie de formage superplastique peut être appliquée, où la déformation est effectuée à des températures plus basses et des taux de déformation plus élevés pour affiner la structure du grain et éliminer la structure de Widmanstätten.

7 、 Contrôle précis de la composition chimique L'optimisation de la composition chimique des alliages de titane grâce à un contrôle précis peut améliorer leur microstructure et réduire la formation de la structure Widmanstätten.

8 、 Utilisation de procédés de fabrication avancés Des processus avancés tels que la fusion sélective au laser peuvent être utilisésPour fabriquer des pièces avec des structures en treillis spécifiques. La contrainte générée pendant le processus de refroidissement peut être atténuée par un traitement thermique ultérieur.

En appliquant ces mesures de manière exhaustive, la structure Widmanstätten peut être efficacement évitée et éliminée lors du forgeage en alliage de titane, améliorant ainsi la qualité et les performances des composants forgés.