O processo de forjamento de ligas de titânio é amplamente utilizado na indústria aeronáutica e aeroespacial.
As principais características das ligas de titânio são pequena gravidade específica, alta resistência e boa resistência ao calor e resistência à corrosão. Eles se tornaram o principal material dos componentes de estresse de aeronaves modernas, o que reduz bastante o peso da aeronave. Entre eles, TC4 (Ti-6AL-4V) e TC4 (Ti-6AL-4V) e forjados de liga de titânio TB6 são amplamente utilizados na fabricação de aviação.
Classificação de ligas de titânio e processos de forjamento
De acordo com a microestrutura à temperatura ambiente, as ligas de titânio podem ser divididas em três tipos: ligas do tipo -, ligas do tipo plus e ligas do tipo -. Dentre elas, a termoplasticidade das ligas do tipo e plus tem pouca relação com a taxa de deformação, enquanto as ligas do tipo - têm pouca relação com a taxa de deformação. Boa forjabilidade, mas temperatura muito baixa pode causar precipitação de fase.
O processo de forjamento da liga de titânio é dividido em forjamento convencional e forjamento a alta temperatura de acordo com a relação entre a temperatura de forjamento e a temperatura de transformação beta.
Forjamento convencional de ligas de titânio
As ligas de titânio comumente deformadas são geralmente forjadas abaixo da temperatura de transformação beta, que é chamada de forjamento convencional. De acordo com a temperatura de aquecimento do tarugo na região de fase (mais), ele pode ser subdividido em forjamento na região bifásica superior e forjamento na região bifásica inferior.
Forjamento bifásico inferior
O forjamento na região bifásica inferior é geralmente realizado por aquecimento e forjamento a 40 a 50 graus abaixo da temperatura de transformação. Neste momento, a fase primária e são as mesmas e participam da deformação. Quanto menor a temperatura de deformação, maior o número de fases envolvidas na deformação. Comparado com a deformação na região, o processo de recristalização da fase na região bifásica inferior é rapidamente acelerado, e os novos grãos formados pela recristalização não apenas precipitam ao longo dos contornos de grão originais deformados, mas também nos contornos de grão e folhas . ocorre dentro do -interlayer. Os forjados produzidos por este processo apresentam alta resistência e boa plasticidade, mas sua tenacidade à fratura e propriedades de fluência ainda apresentam grande potencial.
Forjamento de duas fases superior
Ele começa a forjar a uma temperatura de 10-15 graus abaixo do ponto de transformação /(mais). A microestrutura final após a deformação contém mais microestrutura de transformação, o que pode melhorar o desempenho de fluência e a resistência à fratura da microestrutura e fazer com que a liga de titânio tenha plasticidade, resistência e tenacidade.
Forjamento a alta temperatura de ligas de titânio
Também conhecido como "beta forjamento", é dividido em dois tipos: o primeiro é um método de processo em que o tarugo é aquecido na área beta, e o forjamento é iniciado e concluído na área beta; a segunda é o tarugo é aquecido na área beta, e o forjamento começa na área beta. E controle uma grande quantidade de deformação para completar o processo de forjamento na região de duas fases, conhecida como "forjamento sub-beta". Comparado com o forjamento de região de duas fases, o forjamento pode obter maior resistência à fluência e tenacidade à fratura, e também é benéfico para a melhoria das propriedades de fadiga cíclica das ligas de titânio.
Forjamento isotérmico de ligas de titânio
Este processo utiliza o mecanismo de superplasticidade e fluência do material para produzir forjados mais complexos, exigindo que a matriz seja pré-aquecida e mantida na faixa de 760-980 graus; a prensa hidráulica aplica pressão em um valor predeterminado e a velocidade de trabalho da prensa é determinada pela peça em bruto. A resistência à deformação é ajustada automaticamente. Como o molde é alterado para aquecido, não há necessidade de usar um feixe de movimento tão rápido para evitar a têmpera. Muitos forjados usados em aeronaves têm as características de parede fina e nervura alta, portanto, esse processo tem sido aplicado na fabricação de aviação, como o processo de forjamento de precisão isotérmica da liga de titânio TB6 para um determinado tipo de aeronave doméstica.