TC4チタン合金ロッド鍛造装置の研究開発
Aug 13, 2025
It is generally believed that high hydrogen content or poor microstructure uniformity in TC4 titanium alloy rods will reduce their room temperature notch stress rupture performance. Domestic technical standards set the upper limit for the size of this type of TC4 titanium alloy rod to be >220mm。現在、TC4チタン合金ロッドの調製プロセスの研究に関する国内または国際的に公開されたレポートはありません。産業の大量生産では、そのようなロッドが不適切な処理のためにノッチストレス破裂性能の基準を満たすことができないことが一般的です。
TC4（TI-6AL-4V）チタン合金は1954年に成功裏に開発され、世界中で普遍的に使用されているチタン合金になりました。これは典型的な2相チタン合金であり、その小さなサイズのロッドは、航空、航空宇宙、発電所、油田、治療、自動車用途で広く使用されています。ローリングは、小型のチタン合金ロッドを生産するための主要な方法の1つです。連続高速ワイヤーロッド生産は、鋼製の生産に広く使用されており、大量の低変速生産に適しています。チタン合金バー製品は、小さなバッチと多種多様な製品の需要が特徴です。継続的な高速ワイヤロッド生産の生産コストは高いです。現在、チタン合金バーの生産は主に3ロールの水平工場を利用しており、水平ミルズのローリング変形プロセスに関する研究を行います。ローリング変形は、ローリング変形の重要な要因として、転がりバーの最終製品特性に大きく影響し、重要な重要性のローリング変形の研究を行います。
2つの異なるプロセスを使用して生成された、装備されたTC4チタン合金バー（50 mm未満）のマクロ構造が示されています。プロセス1を使用して生成されたTC4チタンバーは、マクロ構造の均一性が低いことを示し、端のファジー結晶から中央の半透明な結晶への段階的な遷移を示します。プロセス2を使用して生成されたバーは、サンプル全体にファジーな結晶を備えた優れたマクロ構造の均一性を示しています。これは、プロセス1が鍛造に使用される場合、インゴットと中間ビレットのコア構造が十分に押しつぶされ、洗練されていないことを示しています。これは、小さな総変形に直接関連しています。チタン合金の大きな変形抵抗と大量の大量の大量のチタンバービレットのため、単一のストレート描画変形によりビレットコアの十分な変形を確保することは困難です。ただし、プロセス2は、4500T高速鍛造マシンの大きなトン数の鍛造圧力を完全に使用して、大規模なビレットを2フェーズゾーンで動揺させる変形を行い、ビレットの偽造性を確保し、ビレットの変形「デッドゾーン」を減らすためにアンビルの描画の長さを使用して、ビレットの異なる部分は、完全に変形します。 （1）P期ゾーンの開口部と2フェーズゾーンの動揺 +ストレート図面の偽造プロセスを使用することにより、直径350mmの大規模なTC4チタン合金バーを生成できます。 （2）一次A相の適切に偏見的な構造は、室温ノッチストレス骨折のパフォーマンスを改善するのに役立ちますが、強い方向一貫性を備えた短い棒状のA相構造は、ノッチの応力骨折性能を低下させます。
長さ75 mmのバーは、2つの鍛造プロセスによって得られた50 mm TC4チタン合金バーから縦方向に切断され、2つの温度で通常のアニーリング治療を受けました。アニーリング条件は、それぞれM1（720度x2h/ac）とm2（790度x2h/ac）でした。鍛造バーの低倍率構造は、肉眼で観察されました。金属標本は、鍛造およびアニーリング後にバーライナーの半径1/2で横断的に切断され、0LMPUS光学顕微鏡を使用して微細構造が観察されました。標本ブランクは、アニールされたバーの半径1/2で縦方向に切断され、室温の張力とノッチのストレス破壊性能基準を満たす試験片に機械加工されました。標本は、Instron 4507引張試験機とDN2 Notch引張試験機を使用して機械的特性試験を受け、Notchストレス骨折標本のノッチ領域の微細構造が観察されました。 2つの鍛造プロセスによって偽造されたTC4チタン合金仕上げバーは、SONIC-138VFD超音波欠陥検出器を使用して超音波非破壊検査を受けました。
同社は、以下を含む国内のチタン処理生産ラインを誇っています。
ドイツ語で輸入された精密チタンチューブ生産ライン（年間生産能力：30,000トン）;
日本語テクノロジーチタンホイルローリングライン（最も薄い6μm）;
完全に自動化されたチタンロッド連続押出線。
インテリジェントチタンプレートとストリップ仕上げ工場。
MESシステムは、生産プロセス全体のデジタル制御と管理を可能にし、±0.01μmの製品寸法精度を達成します。
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