Piese forjate din aliaj de titan AMS 6930

Microstructura și proprietățile aliajului de titan AMS 6930 și aliajului de titan turnat ZTC4. Deși ambele se bazează pe sistemul de aliaj Ti-6Al-4V, datorită diferențelor fundamentale în procesele de producție (forjare vs turnare), microstructura și proprietățile finale ale acestora prezintă diferențe semnificative.
Diferența de bază: Procesul determină microstructura, microstructura determină performanța
AMS 6930 (Ti-6Al-4V forjat):
Proces: Produs prin forjare (forjare la cald, forjare izotermă, forjare liberă etc.). Materiile prime sunt de obicei lingouri sau țagle, care suferă deformare plastică la temperatură înaltă-(de obicei în regiunea de fază + sau în regiunea de fază), apoi sunt supuse de obicei unui tratament termic (cum ar fi recoacere, tratare cu soluție + îmbătrânire).
Caracteristicile microstructurii:
Microstructura principală: Microstructura tipică Ti-6Al-4V de forjare este o microstructură duplex sau o microstructură echiaxială.
Faza primară echiaxială: Granule fine, echiaxiale (aproximativ sferice) (bogate în fază de Al) formate în timpul deformării și recristalizării forjate.
Microstructura de transformare interstițială/intergranulară: Situată în regiunile dintre boabele echiaxiale. Se formează prin descompunerea fazei reținute (bogată în faza V) după deformarea prin forjare în timpul răcirii sau al tratamentului termic ulterior, conținând în mod obișnuit lamele fine (denumite secundare) și fază reziduală. La mărire redusă, apare ca un „fond”.

Caracteristici:
Structură uniformă și fină: Procesul de forjare dezintegrează structura originală turnată grosieră și rafinează boabele prin recristalizare.
Densitate ridicată: Deformarea plastică elimină cavitățile și defectele de porozitate de contracție produse în timpul turnării.
Orientare controlabilă: liniile de curgere de forjare pot fi distribuite de-a lungul direcției principale a tensiunii, optimizând proprietățile mecanice.
Performanță cheie:
Rezistență ridicată și duritate ridicată: Buna potrivire a fazei echiaxiale fine și a structurii de transformare oferă o combinație excelentă de rezistență și duritate.
Performanță excelentă la oboseală (în special oboseala de ciclu mare-): structura fină și uniformă, densitatea ridicată și sensibilitatea scăzută la defect (cum ar fi porozitatea fără turnare) sunt cheia rezistenței sale ridicate la oboseală. Este relativ insensibil la crestături.
Proprietăți bune de întindere și tenacitate la rupere: Buna potrivire a rezistenței și plasticității și duritatea la rupere sunt superioare stării turnate.
Stabilitate bună a procesului:

Procesele de forjare și tratare termică sunt mature, iar consistența performanței între loturi este bună.
Anizotropie: În unele stări de forjare (în special forjare), poate exista o ușoară anizotropie a proprietăților mecanice (de-a lungul direcției liniei de curgere vs. perpendicular pe direcția liniei de curgere).
Aplicații: Componente structurale care suportă sarcina-cheie cu cerințe ridicate pentru rezistență, tenacitate și durată de viață la oboseală, cum ar fi structurile fuselajului aeronavei (articulații, cadre, lame de aripi), discuri/frunze compresoare ale motorului, componente ale trenului de aterizare, elemente de fixare-de înaltă rezistență etc.
ZTC4 (turnată Ti-6Al-4V):
Proces: produs prin metode precum turnarea cu precizie cu-ceară pierdută, turnarea centrifugă, turnarea matriței de grafit etc. Lichidul de titan topit se răcește și se solidifică în cavitatea matriței (de obicei, din grafit sau metale refractare).
Caracteristici de organizare microscopică:
Structura principală: Structura tipică Ti-6Al-4V în stare turnată este structura Widmanstätten.
Limitele de cereale originale: boabele mari se formează mai întâi în timpul solidificării, iar limitele lor sunt clar vizibile.
Faza granulelor: straturi continue sau discontinue (GB) precipită pe granițele inițiale.
Mănunchiuri intragranulare: plăci aranjate-paralele (ca -foi) cresc din limitele granulelor sau punctele de nucleare din granulele originale (ca -placă). Aceste fascicule de plăci sunt separate prin faze reziduale.
Defecte de forjare: Posibilele defecte includ porozitatea de contracție (pori), porii de gaz, incluziunile (cum ar fi incluziuni dure, incluziuni de oxid), etc., care sunt caracteristici inerente procesului de turnare și inevitabile, dar care pot fi minimizate prin optimizarea procesului.
Performanță cheie:
Rezistența statică aproape de piesa forjată: Rezistența la tracțiune și limita de curgere de obicei pot atinge sau chiar se pot apropia de nivelul Ti-6Al-4V forjat (afectat în principal de compoziție), dar sensibil la defecte.
Plasticitatea, tenacitatea și performanța la oboseală sunt relativ scăzute:
Plasticitate scăzută: structura Widmanstätten grosieră (mănunchiuri de plăci) împiedică alunecarea de dislocare și deformarea coordonată, ceea ce duce la rate de alungire și-contracție în secțiune transversală mai mici decât piesa forjată. Faza limită de cereale este o posibilă sursă de fisuri.
Rezistență scăzută la rupere: fisurile sunt predispuse să se extindă de-a lungul limitelor de cereale grosiere sau mănunchiuri de plăci.
Performanță la oboseală semnificativ mai mică decât piesa forjată: aceasta este diferența cea mai critică! Structura grosieră, faza limită de cereale și defectele de forjare (în special porii de suprafață sau aproape de-suprafața, porozitatea de contracție) reduc foarte mult rezistența la oboseală (în special oboseala de ciclu-înaltă) și sensibilitatea la crestături. Fisurile de oboseală sunt predispuse să se inițieze și să se extindă rapid în aceste locații.
Anizotropie: procesul de solidificare poate determina orientarea locală a structurii regionale (cum ar fi cristalele columnare), dar în ansamblu este mai puțin controlabil decât forjarea.
Dependența de tratamentul de presare izostatică la cald: Piesele turnate ZTC4 trebuie să fie supuse unui tratament de presare izostatică la cald. HIP poate reduce sau elimina în mod semnificativ contracția internă (pori închiși) prin încălzirea pe termen lung-și menținerea la temperatură ridicată și presiune ridicată, îmbunătățind semnificativ densitatea, plasticitatea și performanța la oboseală (în special oboseala ciclului-scăzut). HIP are un efect limitat asupra porilor de gaz. Chiar și după HIP, performanța sa la oboseală este, de obicei, mai mică decât piesa forjată. Aplicație: Componente cu forme extrem de complexe, greu de forjat sau cu costuri de prelucrare excesiv de mari, și unde cerințele de performanță la oboseală nu sunt extrem de solicitante. De exemplu: carcasa intermediară a motoarelor de aeronave, carcasele compresoarelor, diverse carcase de pompe și supape, suporturi, implanturi medicale (care necesită o biocompatibilitate ridicată și forme complexe) etc. Sunt utilizate de obicei la componentele care suportă în principal sarcini statice sau sarcini de oboseală cu ciclu redus-.

Concluzie:
Compoziția chimică este aceeași, dar performanța variază foarte mult: AMS 6930 (forjată) și ZTC4 (turnată) sunt ambele Ti-6Al-4V, dar diferențele fundamentale în procesele de producție (deformare plastică vs solidificare lichidă) au condus la microstructuri complet diferite (echiaxe fin vs Widmanstätten grosier) și calități interne (defecte de potențial ridicat).
Principalele diferențe de performanță constă în oboseală și tenacitate: AMS 6930 forjat, cu microstructura sa fină și uniformă și densitatea mare, are avantaje copleșitoare în ceea ce privește performanța la oboseală (în special oboseala de ciclu mare-), tenacitatea și plasticitatea și este alegerea preferată pentru componentele critice care trebuie să reziste la cerințe mari de viață dinamică. Chiar și după presarea izostatică la cald, performanța la oboseală și duritatea turnatului ZTC4 sunt semnificativ mai mici decât a piesei forjate.
Avantajul principal al turnării sunt formele complexe: cel mai mare avantaj al ZTC4 constă în capacitatea sa de a forma piese cu geometrii extrem de complexe, care sunt greu de forjat sau au costuri ridicate de prelucrare. Tratamentul HIP este un proces necesar pentru ca performanța sa să îndeplinească cerințele (în principal pentru a elimina contracția, pentru a îmbunătăți plasticitatea și oboseala cu ciclu redus-).
Baza de selecție este cerințele aplicației:
Need the highest mechanical performance (especially fatigue life and toughness), and shape can be forged ->Alegeți AMS 6930 (Ti-6Al-4V forjat).
Need to manufacture parts with extremely complex shapes, and fatigue loads are not high (mainly static load or low-cycle fatigue) ->Alegeți ZTC4 (turnați Ti-6Al-4V + HIP).
Pe scurt, AMS 6930 reprezintă „prioritatea de performanță”, în timp ce ZTC4 reprezintă „prioritatea formei complexe”. Înțelegerea relației de performanță a procesului-materialului-din spatele acestor două materiale este crucială pentru selectarea materialelor potrivite în domeniul aerospațial, medical, chimic și în alte domenii.

Î: Produsul companiei dvs. în sine acceptă personalizarea OEM?

A:Da, suntem specializați în furnizarea de servicii OEM pentru elementele forjate din aliaj de titan care respectă standardul AMS 6930. Avem un proces matur de forjare și un control strict al calității, care poate îndeplini cerințele dvs. personalizate pentru componentele din aliaj de titan de înaltă-performanță.
Pentru a asigura cotații și soluții corecte, vă rugăm să furnizați următoarele detalii:
Desene și specificații tehnice ale produsului
Cerințe de certificare a materialelor (dacă este cazul)
Cerințe speciale pentru tratarea suprafeței, marcare etc.
Cantitatea de achiziție estimată/volumul de utilizare anual

Î: Compania dumneavoastră are standarde de control al calității și un sistem de management corespunzător?

A:Am obținut certificările AS9100 + ISO 9001 pentru sistem dual, precum și certificarea procesului special NADCAP. Respectăm cu strictețe materialele, procesele și standardele de testare din seria AMS/ASTM (în special AMS 6930, AMS 2628, AMS-H{-81200 etc.) și am stabilit un sistem de management al calității în buclă închisă care acoperă întregul ciclu de viață al AMS 6930, care îndeplinește cerințele industriei aerospațiale din aliaje forjate. Toate procesele sunt documentate, controlate și supuse auditurilor interne, externe și ale clienților.
Suntem mai mult decât dispuși să eliberăm certificatele de sistem relevante, certificatele NADCAP, șabloanele de raport de testare a materialelor (MTR) sau să acceptăm audituri a doua-parte/terță-parte. Vă rugăm să ne comunicați cerințele dumneavoastră specifice.

Tag-uri populare: Piese forjate din aliaj de titan ams 6930, China ams 6930 produse forjate din aliaj de titan, furnizori, fabrica