در فرآیند آهنگری آلیاژهای تیتانیوم، ویژگیهای ساختاری اصلی بیلت، شامل ترکیب شیمیایی، توزیع ناخالصی، انتخاب پارامترهای پردازش حرارتی، و روشهای عملیات حرارتی بعدی، به طور قابلتوجهی بر ریزساختار نهایی و خواص مکانیکی آهنگری تأثیر میگذارد.
انتخاب دمای نورد به عنوان یک عامل تعیین کننده مهم است. دمای نورد بهینه، تضمین تغییر شکل قابل توجه شمش در طول آهنگری، به طور موثر اثرات نامطلوب بر ساختار اصلی را کاهش می دهد. با این حال، دستیابی به چنین نرخ های تغییر شکل بالایی، چالش هایی را در محیط های صنعتی ایجاد می کند. با کاهش نرخ تغییر شکل، اثرات مخرب ساختار اصلی بیشتر می شود و تهدیدی بالقوه برای کیفیت آهنگری است.
برای شمش های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم، ساختار اصلی اغلب دانه های درشت و انعطاف پذیری فرآیند محدودی را نشان می دهد. فرآیند گرمایش پیش آهنگری در بهبود این شرایط بسیار مهم است. گرم کردن شمش در بالای نقطه تبدیل و تکمیل تغییر شکل اولیه در فاز موثر بوده است. در این فاز، مقاومت تغییر شکل مواد به طور قابل توجهی کاهش مییابد در حالی که انعطاف پذیری به شدت افزایش مییابد، که امکان تکه تکه شدن کامل ساختار ریختهگری را فراهم میکند و در نتیجه راندمان تولید را افزایش میدهد و مصرف انرژی را کاهش میدهد.
تحقیقات و تمرین بیشتر نشان می دهد که وقتی تغییر شکل کل شمش به 70٪ تا 80٪ می رسد، یک تغییر شکل قابل توجهی در ریزساختار داخلی آهنگری رخ می دهد. دانه های درشت تصفیه شده و ساختار فیبری یکنواخت و ریز را تشکیل می دهند. این انتقال نه تنها استحکام کششی مواد را افزایش می دهد، بلکه به طور قابل توجهی شکل پذیری آن را بهبود می بخشد و باعث می شود آهنگری در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای خارجی انعطاف پذیرتر و بادوام تر شود.
علاوه بر این، انتخاب دمای نورد باید ترکیب خاص و محتوای ناخالصی مواد را در نظر بگیرد. ترکیبات مختلف آلیاژ تیتانیوم و سطوح ناخالصی اثرات متفاوتی بر انتخاب دمای نورد و تکامل ساختاری در طول آهنگری دارند. از این رو، عملیات عملی مستلزم فرمول بندی مشخصات دمای نورد منطقی و پارامترهای فرآیند آهنگری متناسب با مواد آلیاژ تیتانیوم خاص برای اطمینان از کیفیت و عملکرد بهینه آهنگری است.
در نتیجه، دمای نورد تأثیر عمیقی بر ریزساختار و خواص آهنگری تیتانیوم دارد. کنترل دقیق دمای نورد، بهینه سازی ساختار اصلی بیلت، و ایجاد پارامترهای منطقی فرآیند آهنگری و روش های عملیات حرارتی برای اطمینان از کیفیت آهنگری در اوج آن ضروری است.
