티타늄 합금 단조 공정 소개

티타늄 합금의 단조 공정은 항공 및 항공 우주 제조에 널리 사용되며 등온 단조 공정은 엔진 부품 및 항공기 구조 부품 생산에 사용되었으며 자동차, 전력 및 선박과 같은 산업 분야에서도 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
티타늄 합금의 주요 특징은 작은 비중, 고강도, 우수한 내열성 및 내식성이며, 항공기의 중량을 크게 감소시키는 현대 항공기의 응력을받는 부품의 주요 소재가되었습니다. 그중 TC4 (Ti-6AL-4V) 및 TB6 티타늄 합금 단조품은 항공 제조에 널리 사용됩니다.
티타늄 합금 분류 및 단조 공정
상온 미세 구조에 따라 티타늄 합금은 α 형 합금, α + β 형 합금, β 형 합금의 3 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.이 중 α 및 α + β 형 합금의 열가소성은 변형 속도와 거의 관계가없는 반면 β 형 합금은 단 조성은 좋지만 너무 낮은 온도는 α 상 침전을 유발할 수 있습니다.
티타늄 합금의 단조 공정은 단조 온도와 β 변태 온도의 관계에 따라 기존 단조와 고온 단조로 구분됩니다.
티타늄 합금의 기존 단조
일반적으로 사용되는 변형 된 티타늄 합금은 일반적으로 기존 단조라고하는 β 변태 온도 이하에서 단조됩니다. (α + β) 상 영역의 빌렛 가열 온도에 따라 상부 2 상 영역의 단조와 하부 2 상 영역의 단조로 세분화 할 수 있습니다.
하부 2 상 영역에서 단조
하부 2 상 단조는 일반적으로 β 변태 온도보다 40 ~ 50 ℃에서 가열 단조되는데 이때 1 차 α 상과 β는 동일하게 변형에 관여한다. 변형 온도가 낮을수록 변형과 관련된 알파 단계 수가 많아집니다. β 영역의 변형에 비해 하부 2 상 영역의 β상의 재결정 과정이 급격히 가속화됩니다. 재결정에 의해 형성된 새로운 β 입자는 변형 된 원래 β 입자 경계를 따라 침전 될뿐만 아니라 β 입자 경계와 α 시트 층에서도 침전됩니다. 베타의 중간 계층에 나타납니다. 이 공정에 의해 생산 된 단조품은 강도가 높고 가소성이 우수하지만 파괴 인성과 크리프 특성이 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
상부 2 상 영역에서 단조
β / (α + β) 변태점보다 10 ~ 15 ° C 낮은 온도에서 단조를 시작합니다. 변형 후 최종 구조는 더 많은 β- 변형 구조를 포함하여 구조의 크리프 성능과 파괴 인성을 향상시킬 수 있습니다. 티타늄 합금은 가소성, 강도 및 인성을 모두 갖도록 만듭니다.
티타늄 합금의 고온 단조
"β 단조"라고도하는이 제품은 두 가지 유형으로 나뉩니다. 첫 번째는 블랭크가 β 영역에서 가열되고 단조가 β 영역에서 시작되고 완료되는 공정이고 두 번째는 블랭크가 β 영역에서 가열되고 단조가 β 영역에서 시작되는 과정입니다. 그리고 "sub-β 단조"라고하는 2 상 영역에서 단조 공정을 완료하기 위해 많은 양의 변형을 제어합니다. 2 상 영역의 단조에 비해 β 단조는 더 높은 크리프 강도와 파괴 인성을 얻을 수 있으며 티타늄 합금의 피로 성능 향상에도 도움이됩니다.
티타늄 합금의 등온 다이 단조
이 공정은 재료의 초 소성 및 크리프 메커니즘을 사용하여보다 복잡한 단조품을 생산합니다. 금형을 예열하고 760-980 ℃ 범위에서 유지해야합니다. 유압 프레스는 미리 정해진 값으로 압력을 가하고 프레스의 작동 속도는 블랭크에 의해 결정됩니다. 변형 저항은 자동으로 조정됩니다. 금형이 가열로 변경되기 때문에 급격한 추위를 피하기 위해 이렇게 빠르게 움직이는 빔을 사용할 필요가 없습니다. 항공기에 사용되는 많은 단조품은 얇은 벽과 높은 리브 특성을 가지고있어이 공정은 국내 항공기의 TB6 티타늄 합금 등온 정밀 다이 단조 공정과 같은 항공 제조에 적용되었습니다.

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