Voorzorgsmaatregelen bij het smeden van superlegeringen

Optimale temperatuurregeling
Het smeden van superlegeringen vereist een nauwkeurige temperatuurregeling vanwege hun smalle temperatuurbereik bij hoge temperaturen. Zorgvuldige overweging is essentieel bij het bepalen van de juiste smeedtemperatuur om drastische temperatuurschommelingen tijdens het proces te voorkomen. Om scheuren als gevolg van ongelijkmatige interne temperatuur te vermijden, is het cruciaal om de opwarmingssnelheid van de legering tijdens het smeden en opwarmen strikt te controleren. Na het smeden wordt een langzame afkoelsnelheid aanbevolen om een ​​uniforme structuur te garanderen.

Deformatiecontrole
Superlegeringen vertonen een verminderde plasticiteit bij hoge temperaturen, waardoor ze gevoelig zijn voor brosbreuken bij overmatige vervorming tijdens het smeden. Om dit te voorkomen, moet de smeedvervorming van superlegeringen beperkt blijven tot een bereik van 3% tot 25%, afhankelijk van de kwaliteit. Voor specifieke superlegeringen waarbij de korrelgrootte een kritische factor is, is een hogere smeedvervorming noodzakelijk, maar deze moet nog steeds binnen redelijke grenzen blijven. Lagere verwarmingstemperaturen en een grotere vervormingsgraad tijdens het uiteindelijke smeden kunnen de ontwikkeling van een uniforme en fijne korrelstructuur bevorderen.

Optimale smeeddruk
Door hun lage plasticiteit en hoge sterkte vereisen superlegeringen een aanzienlijke smeeddruk voor vervorming. Daarom wordt aanbevolen om apparatuur met een hogere tonnage te gebruiken voor het smeden van superlegeringen. Treksterkte en vloeigrens zijn belangrijke indicatoren die de benodigde smeeddruk beïnvloeden. In gevallen waarin de capaciteit van de apparatuur onvoldoende is voor matrijssmeden, kan het verhogen van de smeedtemperatuur helpen om de benodigde smeeddruk te verlagen.

Overwegingen met betrekking tot de vervormingssnelheid
Warmvervormingsprocessen vertonen zowel werkverharding als herkristallisatie, wat de materiaaleigenschappen op verschillende manieren kan beïnvloeden. Het in evenwicht brengen van deze effecten is cruciaal tijdens het smeden om de gewenste materiaaleigenschappen te bereiken. De vervormingssnelheid speelt een belangrijke rol in dit evenwicht.

Bij zeer lage vervormingssnelheden compenseert herkristallisatie de werkverharding, wat resulteert in een plastischer en minder sterk materiaal.
Hogere vervormingssnelheden belemmeren de herkristallisatie, wat leidt tot een sterker maar minder plastisch materiaal.
Een optimale balans wordt doorgaans bereikt bij een gematigde vervormingssnelheid, waarbij interne thermische effecten de herkristallisatiesnelheid verhogen, wat resulteert in materialen met evenwichtige eigenschappen.

Bij smeedprocessen wordt over het algemeen een gematigde vervormingssnelheid aanbevolen, terwijl lagere snelheden geschikt zijn voor warmwalsen. Elke snelheidskeuze is erop gericht stabiele en gewenste materiaaleigenschappen te leveren.