1. 회전 온도 최적화
최적의 온도 범위: 연구에 따르면 Ti55531 합금은 (+) 상 영역(650~800도)에서 우수한 소성 변형 능력을 나타냅니다. 650도 미만의 온도에서는 재료 유동성이 감소하고 균열이 발생하기 쉽습니다. 800도 이상의 온도(상 변태점 $T_ $에 가까움)에서는 입자가 조대화되어 기계적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
동적 조정 제안: 초기 통과에서는 금속 유동성을 향상시키기 위해 750~800도를 사용하는 것이 좋습니다. 후속 통과는 점차적으로 650~700도로 줄일 수 있지만 급격한 온도 강하를 피하십시오.
열처리 영향: 880도에서 30분 동안 유지한 후 공냉하는 열처리 공정은 재료의 강도-가소성 일치를 최적화하여 방사에 더 나은 기본 조건을 제공할 수 있습니다.
2. 이송비 선택
권장 범위: 이송비는 0.45~0.78mm/r 이내로 조절되어야 합니다. 초기 통과에서는 더 큰 이송비(예: 0.50~0.78mm/r)를 사용하여 공작물이 금형에 접착되도록 하는 것이 좋습니다. 최종 방사 단계를 0.45~0.60mm/r로 줄여 표면 품질을 향상시킬 수 있습니다.
효율성과 품질의 균형: 약 0.50mm/r의 이송 비율은 성형 균일성과 겉보기 품질의 균형을 맞출 수 있습니다.
3. 담화율 설계 통과
박화 용량 제한: Ti55531 합금의 방사 한계 박화율은 80%에 도달할 수 있지만 실제 공정에서는 국부적인 응력 집중과 결함 생성을 방지하기 위해 단일 패스 박화율을 30% 이내로 제어하는 것이 좋습니다.
멀티{0}}패스 시너지: 멀티-패스 프로그레시브 성형을 사용할 때 온도 구배에 따라 박화율을 조정해야 합니다. 예를 들어, 초기 Pass Thinning 비율은 약간 높을 수 있으며(25~30%), 후속 Pass는 점차 감소(15~20%)할 수 있습니다.
4. 변형률 영향
유동 응력 반응: 열 압축 테스트에서는 변형률(0.01~1s⁻²)이 증가하면 유동 응력이 크게 증가하는 것으로 나타났습니다. 실제 방사에서는 변형 저항과 성형 효율성의 균형을 맞추기 위해 중간 변형률(0.1~1 s⁻²)을 권장합니다.
구성 방정식 참조: Arrhenius-유형 구성 방정식은 고온 흐름 동작을 설명할 수 있으며, 유한 요소 시뮬레이션을 위한 매개변수를 제공합니다.
5. 기타 공정 포인트
변형 균일성 제어: 유한 요소 분석은 공정 매개변수(예: 온도 + 공급 비율)의 조합이 변형 비{1}}균일 계수에 큰 영향을 미치며 시뮬레이션을 통해 매개변수 매칭을 최적화해야 함을 보여줍니다.
윤활 및 금형 설계: 명시적으로 언급되지는 않았지만 실제 적용에서는 마찰과 열 손실을 줄이기 위해 고온 윤활제와 금형 예열(회전 온도 일치)을 결합해야 합니다.
요약 및 권장 사항
Ti55531의 회전 공정을 최적화하기 위한 핵심 매개변수 조합은 다음과 같습니다.
온도: 초기 750~800도, 최종 650~700도;
이송 비율: 0.45~0.78mm/r(각 패스에서 조정 가능);
희석 비율: 단일-패스 30% 이하, 여러 패스에 대해 누적 최대 80%.
추가 연구에서는 유한 요소 시뮬레이션(예: ABAQUS)을 통해 매개변수 조합의 국부 변형률 분포를 확인하고 겉보기 품질과 기계적 특성을 실험적으로 확인할 수 있습니다.