Die Warmbearbeitung, die hauptsächlich Schmieden, Walzen und Extrudieren umfasst, ist die grundlegende Produktionsmethode für Halbzeuge und Produkte mit Titanflanschen. Angesichts der starken Empfindlichkeit der Titanflanschstruktur gegenüber Warmumformungsprozessen ist die richtige Auswahl und Beherrschung der Prozessparameter nicht nur sehr wichtig, um die Maßhaltigkeit der Produkte sicherzustellen, sondern auch ein Schlüsselfaktor für die interne Qualität der Produkte.
Im Vergleich zu allgemeinen Metallstrukturmaterialien zeichnet sich die Warmbearbeitung von Titanflanschen durch einen großen Verformungswiderstand und einen engen Verformungstemperaturbereich aus. Titan mit hexagonaler Kristallstruktur lässt sich nicht leicht verformen. Um die Plastizität zu verbessern, ist es notwendig, das Metall in die b-Phasenzone oberhalb des Phasenübergangspunkts zu erhitzen und eine sogenannte b-Verarbeitung durchzuführen. Aufgrund der hohen Überhitzungsneigung des Titanflansches führt eine Erwärmung bei hoher Temperatur jedoch zu einem schnellen Wachstum des b-Korns. Wenn die Verformung jedoch nicht ausreicht, führt die Bildung einer groben Widmanstätten-Struktur nach dem Abkühlen zu einer erheblichen Verringerung der Periodizität und Ermüdungsfestigkeit der Legierung. Diese Überhitzungsstruktur lässt sich jedoch bei der anschließenden Wärmebehandlung nur schwer beseitigen. Daher ist der kritische Punkt Tb nicht für die Starttemperatur der Warmbearbeitung des fertigen Produkts oder die vorherige Wärme des fertigen Produkts in der aktuellen Produktion erforderlich. Aufgrund der Empfindlichkeit des Verformungswiderstands von Titanflanschen gegenüber einer Abnahme der Verformungstemperatur oder einem Anstieg der Verformungsgeschwindigkeit darf die Temperatur zum Stoppen des Schmiedens nicht zu niedrig sein. Die Einschränkungen dieser beiden Faktoren begrenzen den Verarbeitungstemperaturbereich der meisten Titanflansche auf 800 bis 950 Grad, was die Beherrschung erschwert. Für das Öffnen von Barren kann der Temperaturbereich jedoch auf 850-1150 Grad erweitert und die Temperatur während der anschließenden Verarbeitung schrittweise gesenkt werden.
Eine Titanflanschlegierung weist eine schlechte Wärmeleitfähigkeit auf. Bei einer schnellen Verformung steigt die Temperatur in der Mitte des Werkstücks schnell an, was aufgrund der langsamen Wärmeübertragung leicht zu einer Überhitzung führen kann. Allerdings ist die Oberflächentemperatur des Werkstücks relativ niedrig und es bilden sich leicht Oberflächenrisse. Daher ist es notwendig, bei der Verarbeitung auf die Verformungsrate und -menge zu achten.
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