Удосконалення технології кування трубних заготовок з титанових сплавів в умовах ТОВ "Дніпропрес Сталь"
Анотація
Медведєв М. І., Бобух О. С., Кузьміна О. М., Самсоненко А. А. Удосконалення технології кування трубних заготовок з титанових сплавів в умовах ТОВ "Дніпропрес Сталь"
Робота присвячена удосконаленню процесу кування титанових сплавів в умовах ТОВ «Дніпропрес Сталь». При виробництві трубних заготовок з нікелевих й титанових сплавів широко застосовується кування круглих злитків діаметром 350 – 950 мм, отримуваних методом вакуумно-дугової або електронно-променевої плавки. При куванні таких зливків виникає значна нерівномірність деформації за перерізом поковки, що впливає на отримувані структуру та механічні властивості напівпродукту, що в свою чергу істотно обмежує технологічні можливості їх переробки. За попередньою технологією кування трубної заготовки з титанового сплаву Grade 2 (вітчизняний аналог ВТ1-0) складалась з протяжки заготовки Ø 630 мм довжиною 1300-1500 мм за три виноси з проміжним підігрівом. За результатами досліджень темплетів на якість металу було виявлено, що макроструктура поковки неоднорідна за перерізом, спостерігаються зони з різною величиною зерна й різною протравленістю. Всередині поковки зерна великі, наявні виділення α-фази, з чіткою границею між зонами, що може негативно відбиватись при пресуванні, оскільки це призводить до утворення розшарувань, тріщин й плів. Для покращення структури й механічних властивостей, що забезпечують отримання бездефектних гарячопресованих труб, запропоновано удосконалити технологічний процес кування в умовах ВАТ «Дніпропрес Сталь» за рахунок зміни параметрів деформації та введення додаткових операцій. Аналіз результатів кування злитків відповідно до запропонованого режиму й металографічних досліджень якості металу трубної заготовки показав, що метал по всьому перерізу має щільну макроструктуру 5-го балу, мікроструктуру 3-го типу, твердість за Брінеллем 185 – 196 НВ, що у подальшому забезпечує бездефектне пресування передільних труб та їх наступну холодну прокатку з отриманням механічних властивостей, що відповідають вимогам нормативної документації ASTM B 338-91а «Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers».
Посилання
Balasubrahmanyam V. V., Prasad Y. V. R. K. Deformation behaviour of beta titanium alloy Ti–10V–4.5Fe–1.5Al in hot upset forging. Materials Science and Engineering: A. 2002. 336. 1-2, pp. 150–158. URL: https://doi.org/10.1016/s0921-5093(01)01982-7 (date of access: 28.05.2022).
CHEN Z.-q., et al. Characterization of hot deformation and microstructure evolution of a new metastable β titanium alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2022. 3. 5, pp. 1513–1529. URL: https://doi.org/10.1016/s1003-6326(22)65890-4 (date of access: 28.05.2022).
Mashekov S. A., et al. Formation of the structure of titanium alloy during the change of stiffness of deforming tools. Int. J. Chem. Sci. 2015. 13(2), pp. 801–816.
Fernández D. Suárez, et al. The effect of forging texture and machining parameters on the fatigue performance of titanium alloy disc components. International Journal of Fatigue. 2021. 142, pp. 105949. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2020.105949 (date of access: 28.05.2022).
ASTM B 338-91а. Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers. Official edition.
