Innanzitutto, la microstruttura e le proprietà dei pezzi fucinati in lega di titanio sono molto sensibili ai parametri termici della forgiatura. L'intervallo di temperature di forgiatura della lega di titanio è relativamente ristretto. Durante il processo di forgiatura, all'aumentare della velocità di deformazione, la sua resistenza alla deformazione aumenta in modo significativo, mostrando una forte sensibilità alla velocità di deformazione.
In secondo luogo, la lega di titanio ha una scarsa conduttività termica ed è soggetta a surriscaldamento locale durante il processo di forgiatura, con conseguente grande differenza di temperatura interna ed esterna, esacerbando la distribuzione non uniforme della deformazione interna ed esterna della billetta, con conseguente rottura durante il processo di forgiatura, e nei casi più gravi, causando la rottamazione del prodotto.
Pertanto, è di grande importanza pratica per la produzione studiare gli effetti dei diversi processi di forgiatura sulla struttura e sulle proprietà meccaniche delle leghe di titanio al fine di trovare un processo di forgiatura ragionevole per formare pezzi fucinati in lega di titanio.
La materia prima in lega di titanio TC4 utilizzata nell'esperimento è una billetta da forgiatura con una dimensione di Φ100 mm × 450 mm. Il (+)/punto di trasformazione di fase (T) misurato con il metodo metallografico è di 990 gradi.
Per studiare l'influenza del processo di forgiatura sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche della lega di titanio TC4, la billetta di forgiatura è stata divisa in tre sezioni e forgiatura convenzionale (T -60 grado), quasi forgiatura (T {{ 3}} grado) e la forgiatura sono state eseguite rispettivamente. (T +40 grado) test di processo, la deformazione è del 50%. L'attrezzatura per la forgiatura è un martello per forgiatura gratuito da 3 t. Dopo la forgiatura, i pezzi fucinati ottenuti dai tre processi sono stati sottoposti a un doppio trattamento termico di 900 gradi × 1 ora/AC+600 gradi × 4 ore/AC. Dopo il trattamento termico, campioni metallografici, campioni di trazione e campioni di impatto sono stati prelevati da forgiati in lega di titanio TC4 e le loro microstrutture sono state osservate al microscopio metallografico. Il software di analisi delle immagini è stato utilizzato per completare le statistiche quantitative dei parametri microstrutturali come il contenuto della fase equiassica e lo spessore della fase lamellare secondaria. I risultati hanno mostrato che:
(1) Dopo che la lega di titanio TC4 è stata forgiata mediante tre processi: + forgiatura, quasi forgiatura e forgiatura, ottiene rispettivamente struttura equiassica, struttura mista e struttura lamellare.
(2) I punti di forza delle barre in lega di titanio TC4 dopo + forgiatura, quasi forgiatura e forgiatura sono equivalenti, mentre la plasticità di + forgiatura e quasi forgiatura è superiore a quella della forgiatura, ma le barre in lega di titanio TC4 dopo la forgiatura hanno il miglior impatto tenacità. La barra in lega di titanio TC4 mostra le migliori proprietà meccaniche complete dopo la forgiatura quasi beta.
(3) Le superfici di frattura dei provini di trazione delle barre di lega di titanio TC4 durante i tre processi di forgiatura mostrano tutte un meccanismo di frattura duttile. + la forgiatura e la quasi-forgiatura presentano alveoli equiassici più profondi ed uniformemente distribuiti, mentre dopo la forgiatura la lega presenta alveoli più piatti ed allungati.
