1、開坯
它的始鍛(開坯)溫度在β轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上150~250℃,這時(shí),鑄造組織的塑性最好。開始時(shí)應(yīng)輕擊、快擊使錠料變形,直到打碎初生粗晶粒組織為止。變形程度必須保持在20%~30%范圍內(nèi)。把錠料鍛成所需截面,然后切成定尺寸毛坯。
鑄造組織破碎后塑性增加。聚集再結(jié)晶是隨溫度升高、保溫時(shí)間加長(zhǎng)和晶粒的細(xì)化而加劇的,為了防止產(chǎn)生聚集再結(jié)晶,必須隨晶粒細(xì)化逐步降低鍛造溫度,加熱保溫時(shí)間也要嚴(yán)格加以控制。
2、多向反復(fù)鐓拔
它是在β轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度以上80~120℃始鍛,交替進(jìn)行2~3次鐓粗和拔長(zhǎng),同時(shí)交替改變軸線和棱邊。這樣使整個(gè)毛坯截面獲得非常均一的具有β區(qū)變形特征的再結(jié)晶細(xì)晶組織。如毛坯在軋機(jī)上軋制,可不必進(jìn)行此種多向鐓拔。
3、第二次多向反復(fù)鐓拔
它與第一次多向反復(fù)鐓拔方式一樣,但始鍛溫度取決于鍛后半成品是下一道工序的毛坯還是交付產(chǎn)品。若是作下一道工序的毛坯,始鍛溫度可比β轉(zhuǎn)變溫度高30~50℃;若是交付產(chǎn)品,始鍛溫度則在β轉(zhuǎn)變溫度以下20~40℃,由于鈦的導(dǎo)熱率低,在自由鍛設(shè)備上鐓粗或拔長(zhǎng)坯料時(shí),若工具預(yù)熱溫度過(guò)低,設(shè)備的打擊速度低,變形程度又較大,往往在縱剖面或橫截面上形成X形剪切帶。水壓機(jī)上非等溫鐓粗時(shí)尤其如此。這是因?yàn)楣ぞ邷囟鹊停髁吓c工具接觸造成金屬坯料表層激冷,變形過(guò)程中,金屬產(chǎn)生的變形熱又來(lái)不及向四周熱傳導(dǎo),從表層至中心形成較大的溫度梯度,結(jié)果金屬形成強(qiáng)烈流動(dòng)的應(yīng)變帶。變形程度愈大,剪切帶愈明顯,最后在符號(hào)相反的拉應(yīng)力作用下形成裂紋。因此,在自由鍛造鈦合金時(shí),打擊速度應(yīng)快些,盡量縮短毛坯與工具的接觸時(shí)間并盡可能預(yù)熱工具到較高的溫度,同時(shí)還要適當(dāng)控制一次行程內(nèi)的變形程度。
鍛造時(shí),棱角處冷卻最快。因此拔長(zhǎng)時(shí)必須多次翻轉(zhuǎn)毛坯,并調(diào)節(jié)錘擊力,以免產(chǎn)生銳角。錘上鍛造,開始階段要輕打,變形程度不超過(guò)5%~8%,隨后可以逐步加大變形量。
模鍛通常是用來(lái)制造外形和尺寸接近成品,隨后只進(jìn)行熱處理和切削加工的最后毛坯。鍛造溫度和變形程度是決定合金組織、性能的基本因素。鈦合金的熱處理與鋼的熱處理不同,對(duì)合金的組織不起決定作用。因此,鈦合金模鍛的最后工步的工藝規(guī)范具有特別重要的作用。
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