Стійкість до деформації титанового сплаву велика, а хімічні властивості активні, тому процес кування має особливі проблеми та труднощі. Перш за все, властивості мікроструктури поковок з титанового сплаву дуже чутливі до термічних параметрів кування. Діапазон температур кування титанового сплаву є відносно вузьким, а стійкість до деформації титанового сплаву значно зростає зі збільшенням швидкості деформації під час процесу кування, демонструючи сильну чутливість до швидкості деформації. По-друге, теплопровідність титанового сплаву є поганою, і в процесі кування легко виробляти локальний перегрів, що призводить до великої внутрішньої та зовнішньої різниці температур, що посилює нерівномірний розподіл ступеня деформації всередині та зовні заготовки, що призводить до утворення тріщин під час процесу кування та серйозний брак продукту. Таким чином, має велике практичне значення вивчення впливу різних процесів кування на мікроструктуру та механічні властивості титанового сплаву, щоб знайти розумний процес кування для формування поковок із титанового сплаву.
Завдяки своїм чудовим властивостям титановий сплав TC4 широко використовується в аерокосмічній, автомобільній та медичній галузях і є найбільш широко використовуваним двофазним титановим сплавом. Вітчизняними та закордонними вченими проведено багато досліджень різноманітних властивостей та технології обробки титанового сплаву ТС4. Однак існує кілька систематичних досліджень щодо впливу різних процесів кування на мікроструктуру та механічні властивості титанового сплаву TC4. Вплив кування, близького кування та (+) двофазного зонного кування на мікроструктуру та механічні властивості прутків із титанового сплаву TC4 було вивчено з метою вибору більш оптимізованого процесу кування та надання еталонного зразка для виготовлення поковок із титанового сплаву TC4, які відповідають вимоги.
Розмір сировини титанового сплаву TC4 становить Φ100 мм × 450 мм, а точка фазового переходу (+) / становить 990 градусів, виміряна металографічним методом.
Для вивчення впливу процесу кування на мікроструктуру та механічні властивості титанового сплаву ТС4 кувальну заготовку розділили на 3 секції, які випробовували звичайним куванням (T -60 ступінь ), ближнім куванням (T -20 ступінь ) і кування (T +40 ступінь ) відповідно. Деформація склала 50%. Ковальське обладнання - це вільний ковальський молот 3 т. Після кування поковки, отримані трьома процесами, були піддані подвійній термічній обробці 900 градусів × 1 год/AC+600 градус × 4 години/AC. Після термічної обробки металографічні зразки, зразки на розтяг і ударні зразки були взяті з поковок з титанового сплаву ТС4, і їх мікроструктура спостерігалася під металографічним мікроскопом. Кількісну статистику параметрів мікроструктури, таких як вміст рівновісної фази та товщину вторинної пластинчастої фази, було завершено за допомогою програмного забезпечення для аналізу зображень.
Результати тесту показують, що:
(1) Після кування титанового сплаву TC4 методом + кування, близького кування та кування було отримано рівноосьову структуру, змішану структуру та структуру ламелей відповідно.
(2) Міцність прутків із титанового сплаву TC4 після + кування, ближнього кування та кування подібна, тоді як пластичність після + кування та ближнього кування вища, ніж після кування, але ударна в’язкість прутків з титанового сплаву TC4 після кування є найкращий. Прутки з титанового сплаву TC4 демонструють найкращі комплексні механічні властивості після кування.
(3) Руйнування прутків з титанового сплаву TC4 під час трьох процесів кування продемонструвало пластичний механізм руйнування. + кування та майже кування мали глибокі та рівномірно розподілені рівновісні ямки, тоді як кування сплавів показало відносно плоскі та витягнуті ямки.
