Преди да разберете процеса на коване, е необходимо първо да разберете уникалните свойства на титановите сплави, които определят трудността и спецификата на тяхното коване.
1. Висока специфична якост (съотношение якост/плътност): Якостта на титановите сплави е близка до тази на някои стомани, но тяхната плътност е само 60% от тази на стоманата, което е най-важното им предимство.
2. Добра работа при високи -температури: Все още може да поддържа висока якост при 400-550 градуса C, докато здравината на алуминиевата сплав ще намалее рязко над 200 градуса.
3. Силна устойчивост на корозия: Повърхността е склонна към образуване на плътен и стабилен оксиден филм, който има отлична устойчивост на корозия към атмосферата, морската вода и различни химически среди.
4. Висока химическа активност: Това е основното предизвикателство на коването. При високи температури (особено над 800 градуса C) титанът реагира с кислорода, азота и водорода във въздуха.
Абсорбция на кислород: Образуването на твърда и крехка оксидна обвивка (корпус) на повърхността може да намали якостта на умора и издръжливостта на частите.
Абсорбция на водород: може да причини водородна крехкост, водеща до намаляване на пластичността на материала.
5. Лоша топлопроводимост: Топлопроводимостта на титана е около 1/5 от тази на стоманата и 1/15 от тази на алуминия. Това води до голяма температурна разлика между вътрешната и външната част на заготовката по време на нагряване на коването, което лесно генерира термично напрежение; По време на деформация на коване топлината не се разсейва лесно, което води до локално прегряване, което може да се концентрира в зоната на деформация и да надвиши допустимата температура на коване.
6. Висока устойчивост на деформация и тесен диапазон на пластичност: Титановите сплави имат висока якост при стайна температура и трудно се деформират. Коването му трябва да се извършва в определен температурен диапазон. Ако температурата е твърде висока, това ще причини едри зърна (чупливост) или прегаряне. Ако температурата е твърде ниска, това ще доведе до рязко увеличаване на устойчивостта на деформация и може да се спука.
Коването на титанови сплави обикновено следва следните ключови стъпки:
1. Рязане на материал
Обикновено за рязане се използва лентов трион или струг, за да се гарантира, че челната страна е плоска, без изпъкналости и пукнатини, за да се предотврати разпространението на пукнатини по време на нагряване и коване.
2. Отопление
Това е най-важният подготвителен процес.
Температура на нагряване: строго определена според марката на сплавта. Обикновено се кове при 20-50 градуса C под точката на фазов преход (T ) (в + зоната) или над T (в зоната). Температурният диапазон на коване за често използвани сплави като TC4 (Ti-6Al-4V) е приблизително 900-950 градуса C.
3.Отоплително оборудване: Трябва да се използват електрически пещи или пещи с газова защита. Дайте приоритет на препоръчването на пещи с контролирана атмосфера или вакуумни пещи, за да сведете до минимум газовото замърсяване. Ако се използва обикновена съпротивителна пещ, вътре в пещта трябва да се поддържа леко окислителна атмосфера, за да се избегне редуцираща атмосфера (за да се предотврати хидрогениране).
4. Време за нагряване: определя се в зависимост от размера на заготовката, осигурявайки еднаква температура вътре и извън заготовката. Поради лошата топлопроводимост времето за нагряване обикновено е по-дълго от това на стоманата.
