TC4 (Ti-6Al-4V) फोर्जिंग दोष: माइक्रोस्ट्रक्चर विश्लेषण और प्रक्रिया सुधार

1. समस्या कथन

TC4 फोर्जिंग के परीक्षण उत्पादन में, कई जाली प्रदर्शन संकेतक विफल हो गए, जिसमें 5 घंटे से कम का "नोकदार तनाव फ्रैक्चर" जीवन भी शामिल था। विश्लेषण टीसी4 की धातुकर्म संरचना और आकारिकी से शुरू होना चाहिए, फिर फोर्जिंग प्रक्रिया की जांच करनी चाहिए।

2. टीसी4 माइक्रोस्ट्रक्चर विशेषताएँ

TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु एक अल्फा+बीटा मिश्र धातु (Ti{7}}6Al-4V) है। एनील्ड संरचना अल्फा+बीटा चरण है, जिसमें लगभग 6% अल्फा-स्थिरीकरण तत्व एल्यूमीनियम होता है; वैनेडियम बीटा को कमजोर रूप से स्थिर करता है, इसलिए एनील्ड बीटा अंश छोटा होता है - लगभग 7-10%। गर्मी उपचार और थर्मल कामकाजी परिस्थितियों के आधार पर, चरण अनुपात, प्रकृति और आकारिकी बहुत भिन्न होती है। बीटा ट्रांसस लगभग 1000 डिग्री है:

3. प्रदर्शन में गिरावट के मूल कारण

माइक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण से, टीसी4 प्रदर्शन में गिरावट आम तौर पर फोर्जिंग में दो लिंक के कारण होती है: (1) तापमान का बहुत अधिक तापमान - बीटा ट्रांसस तक पहुंचना या उससे अधिक होना, जो बीटा अनाज को मोटा बनाता है और बढ़ाव/अनुभाग संकोचन को कम करता है; (2) अपर्याप्त या अत्यधिक एकल - झटका विरूपण। टाइटेनियम का विरूपण प्रतिरोध अधिक है लेकिन तापीय चालकता खराब है; फोर्जिंग के दौरान, स्थानीय तापमान बीटा ट्रांसस से अधिक हो सकता है, और अधिक आकार या कम आकार का विरूपण अनाज को मोटा कर सकता है।

4. प्रक्रिया सुधार और परिणाम

बिलेट हीटिंग को बीटा ट्रांसस के नीचे रखें (भट्ठी और स्टार्ट -फोर्जिंग तापमान बहुत अधिक न हो)।

स्थानीय ओवरहीटिंग और पुन: क्रिस्टलीकरण एकत्रीकरण से बचने के लिए प्रकाश का उपयोग करें{{0}हिट करें{{1}तेज हथौड़े से मारें - प्रति झटका विरूपण को कम करें।

पोस्ट को सेट करें{{0}फोर्ज हीट ट्रीटमेंट को 760{2}}770 डिग्री पर (मूल पैरामीटर से कम) - भट्ठी-तापमान विचलन 780 डिग्री से ऊपर प्रदर्शन को ख़राब करता है।

इन सुधारों के साथ, सभी प्रदर्शन संकेतक पारित हो गए, जिसमें 5 घंटे से अधिक का नोकदार तनाव फ्रैक्चर जीवन भी शामिल है। उसी अभ्यास के साथ उत्पादन सत्यापन ने परिणामों की पुष्टि की।

5। उपसंहार

TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु फोर्जिंग के उत्पादन में, फोर्जिंग प्रक्रिया मापदंडों को सख्ती से नियंत्रित करें: सबसे पहले, कम एकल - झटका विरूपण के साथ प्रकाश {{1} हिट {{2} तेज फोर्जिंग; दूसरा, 760-770 डिग्री रेंज में गर्मी उपचार के बाद। यह फोर्जिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।

6. व्यापक संदर्भ

टाइटेनियम मिश्र धातु फोर्जिंग का व्यापक रूप से विमानन और एयरोस्पेस विनिर्माण में उपयोग किया जाता है; इज़ोटेर्मल फोर्जिंग का उपयोग इंजन भागों और विमान संरचनात्मक भागों के लिए किया जाता है, और ऑटोमोटिव, बिजली और नौसेना उद्योगों के लिए तेजी से किया जाता है। उच्च {{1}तापमान टाइटेनियम{{2}एल्युमिनाइड और इंटरमेटेलिक मिश्र धातुएं अपनी विरूपण प्रक्रियाओं के साथ सक्रिय अनुसंधान के अधीन हैं।