ویژگی های فرآیند آهنگری آلیاژ تیتانیوم

با پیشرفت مستمر جامعه مدرن، به منظور رفع نیازهای اساسی توسعه سالم اقتصاد ملی کشورم و نوسازی دفاع ملی، تجهیزات آهنگری و تغییر شکل با تناژ بالا، با دقت و راندمان بالا با سطوح پیشرفته بین المللی ساخته شده اند. تجهیزات گرمایشی صرفه جویی در انرژی و سازگار با محیط زیست در تولید شده است همچنین به طور گسترده در تولید آهنگری استفاده می شود. در عین حال، فناوری های پیشرفته آهنگری مانند فورج قالب داغ، آهنگری همدما، فورج فوق پلاستیک، فورج قالب چند جهته و آهنگری پودری به طور گسترده در تولید استفاده شده است. آهنگری رول، نورد متقاطع، آهنگری دقیق شعاعی، آهنگری اکستروژن، فناوری های آهنگری ویژه مانند نورد و آشفتگی نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. فن آوری های جدید مانند آهنگری CAD/CAM/CAE در مهندسی به کار گرفته شده است. تحقیقات مهندسی روی فناوری آهنگری هوشمند، فناوری پیش‌بینی عمر قالب جعل و فناوری پیش‌بینی عملکرد جعل به طور جامع انجام می‌شود. . با توسعه فناوری آهنگری پیشرفته، روند توسعه فناوری آهنگری آلیاژ تیتانیوم عبارتند از:
① تکنولوژی آهنگری دقیق برای آهنگری های پیچیده فوق نازک.
② فناوری تغییر شکل نزدیک به شبکه برای آهنگری های انتگرال بزرگ.
③ تکنولوژی آهنگری بسیار قابل اعتماد و کم هزینه؛
④فناوری جعل مواد جدید؛
⑤ تکنولوژی ساخت کامپوزیت بر اساس تغییر شکل آهنگری.
⑥فناوری هوشمند جعل (از جمله شبیه سازی عددی، سیستم دانش فورج، خط اتوماسیون تولید و کنترل تجهیزات) و غیره.
ویژگی های فرآیند آهنگری آلیاژ تیتانیوم
هدف از تغییر شکل آهنگری تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم، اول به دست آوردن شکل و اندازه آهنگری است که الزامات طراحی را برآورده می کند، و دوم اینکه ریزساختار و عملکرد آهنگری مطابق با مشخصات فنی طراحی است. با این حال، کیفیت آهنگری های آلیاژ تیتانیوم عمدتاً توسط فرآیند آهنگری تعیین می شود، به این معنی که ریزساختار ضعیف تشکیل شده در طول تغییر شکل آهنگری آلیاژهای تیتانیوم با فرآیندهای عملیات حرارتی به سختی بهبود می یابد. بنابراین، قبل از فرمول‌بندی فرآیند آهنگری، لازم است ویژگی‌های فرآیند آهنگری آلیاژهای تیتانیوم را درک کنید. ویژگی های فرآیند آهنگری آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً شامل سه جنبه زیر است.

مقاومت در برابر تغییر شکل بالا یکی از ویژگی های قابل توجه تغییر شکل آهنگری آلیاژ تیتانیوم است. در مقایسه با فولاد ساختاری آلیاژ کروم-نیکل-مولیبدن، هنگام آهنگری تغییر شکل تحت شرایط دمای تغییر شکل آهنگری یکسان، مقاومت تغییر شکل آلیاژ تیتانیوم بیشتر است و با کاهش دمای تغییر شکل آهنگری به سرعت افزایش می‌یابد. بنابراین، به دلیل مقاومت تغییر شکل بالای آلیاژهای تیتانیوم، حتی اگر دمای تغییر شکل آهنگری آلیاژهای تیتانیوم اندکی در حین تغییر شکل آهنگری کاهش یابد، منجر به افزایش قابل توجه مقاومت در برابر تغییر شکل می شود، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. بنابراین، انتخاب یک روش معقول دمای تغییر شکل آهنگری وظیفه اصلی آهنگری آلیاژ تیتانیوم است.

شکل 1 اثر دمای تغییر شکل آهنگری بر آلیاژ تیتانیوم و آلیاژ کروم-نیکل-مولیبدن

هدایت حرارتی ضعیف یکی دیگر از ویژگی های مهم آلیاژهای تیتانیوم است. هدایت حرارتی ضعیف باعث می شود که سطح بیلت آلیاژ تیتانیوم پس از گرم شدن سریعتر از داخل آن خنک شود. عملکرد نامناسب باعث ایجاد اختلاف دمای نسبتاً زیادی بین داخل و خارج بیلت می شود و تغییر شکل بیلت آلیاژ تیتانیوم در حین آهنگری را تشدید می کند. تغییر شکل ناهموار داخلی و خارجی و حتی ترک خوردگی، به طور جدی عمر مفید و قابلیت اطمینان آهنگری های آلیاژ تیتانیوم را تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، پیش گرم کردن کامل ابزارهایی که در تماس مستقیم با بیلت های آلیاژ تیتانیوم هستند، مانند قالب ها و گیره های آهنگری، وظیفه بسیار مهمی در تولید آهنگری آلیاژ تیتانیوم است.

به دلیل ویسکوزیته بالا و سیالیت ضعیف آلیاژهای تیتانیوم، روانکاری باید در هنگام آهنگری و تغییر شکل آلیاژهای تیتانیوم تقویت شود. در غیر این صورت چسبندگی قالب و برگشت مواد رخ می دهد. در عین حال مقاومت تغییر شکل به دلیل افزایش اصطکاک به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و گاهی اوقات چسبندگی ایجاد می شود. بمیر و آهنگری را پاره کن. نتایج تحقیقات تجربی نشان می‌دهد که بدون روان‌کننده، ضریب اصطکاک آلیاژ تیتانیوم در هنگام آشفتگی در دمای بالا 0.5 است. هنگامی که از روان کننده شیشه استفاده می شود، ضریب اصطکاک آلیاژ تیتانیوم در هنگام آشفتگی در دمای بالا 0 است.04~0.06. بنابراین، استفاده از روان کننده های معقول در طول آهنگری آلیاژ تیتانیوم یک اقدام مهم برای اطمینان از کیفیت آهنگری آلیاژ تیتانیوم است.
بیانیه: مقاله برگرفته از شبکه فناوری غیر آهنی MCC است