Analyse der Schwierigkeiten bei der Warmumformung von Gr5-Titanlegierungsstäben

Dec 17, 2025

Die Abweichung der geometrischen Genauigkeit von Stäben aus Titanlegierungen wird hauptsächlich durch die wiederholte elastische Wirkung des Materials verursacht. Warmumformung vonStangen aus Titanlegierungist aufgrund der geringen Plastizität, des hohen Verformungswiderstands und der starken Rückfederung schwierig, was zu einer geringen geometrischen Genauigkeit führt.

Durch die Warmumformung von Stäben aus Titanlegierung werden Verformungen und Rückfederungen in den geformten Teilen aufgrund der hohen Temperaturwirkung auf das Erweichungsverhältnis des Materials erheblich reduziert. Allerdings kann die Rückfederung nicht vollständig beseitigt werden. Beispiele hierfür sind die Tropfenformung durch Widerstandserwärmung oder die Stanzformung von Titanlegierungsstäben. Da die Teile nach der Warmumformung noch eine gewisse Rückfederung aufweisen, entspricht ihre geometrische Genauigkeit nicht den Qualitätsanforderungen und erfordert eine aufwendige manuelle Nachbearbeitung.

Die Titanlegierung Gr5 verfügt über eine Reihe von Vorteilen, darunter ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit sowie gute Zähigkeit und Schweißbarkeit, was zu erfolgreichen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt-, Petrochemie-, Schiffbau-, Automobil- und Pharmaindustrie führt. Während des Warmumformprozesses entwickelt die Titanlegierung TC4 eine Oxidschicht auf ihrer Oberfläche. Die Farbe dieser Skala variiert je nach Warmumformtemperatur. Bei etwa 600 Grad ist die Skala blau; bei etwa 850 Grad ist es grau-rot; und bei 900 Grad ist es grau. Mit zunehmender Temperatur wird es schwieriger, den Kalk zu entfernen. Im In- und Ausland erfolgt die Entfernung von Oxidablagerungen aus Titanlegierungen meist mit einem zweistufigen Verfahren: zunächst das Waschen mit geschmolzenem Alkali und anschließend das Waschen mit Säure. Das geschmolzene alkalische Waschmedium hat jedoch eine hohe Temperatur, die etwa 450 Grad erreicht, und führt leicht zu einer vorzeitigen Alterungsverfestigung von Halbzeugen aus + und Titanlegierungen, was die weitere Verarbeitung erschwert. Darüber hinaus kann die Reinigung mit Salpetersäure und Flusssäure nach dem heißen alkalischen Waschen zu Wasserstoffversprödungskorrosion der Titanlegierungsoberfläche führen.

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