Caracterización de semielaborados de aleaciones de titanio procesadas por extrusión y laminación perforación (proceso Mannesmann)

Abstract

RESUMENPara la fabricación de tubos y caños sin costura se utilizan como materias primas, semielaborados huecos provenientes de procesos de deformación en caliente tales como extrusión y laminación perforación (proceso Mannesmann). A partir de los cuales y por medio de sucesivas reducciones de área a través de laminación o de trafilación se alcanzan las medidas finales solicitadas. El proceso de laminación perforación, por efecto Mannesmann, contempla la perforación de tochos cilíndricos, a través de una compresión diametral progresiva, que genera una fractura en el núcleo y facilita la perforación junto a la laminación transversal oblicua. En cambio la extrusión es un proceso por compresión en el cual el metal es forzado a fluir a través de una matriz para darle forma a su sección transversal. El presente trabajo de caracterización se realizó sobre semielaborados provenientes de ambos procesos, laminación perforación y extrusión, en aleaciones de titanio (Titanio Gr. 2 (Titanio Comercialmente Puro) y Titanio Gr. 5 (Ti-6Al-4V)). Se realizaron ensayos destructivos (tracción, aplastado y abocardado), no destructivos (inspección visual, videoscopía, dimensionales, rugosidad superficial y determinación de discontinuidades por tintas penetrantes) y macro y micro metalografías. También se evaluó la contaminación química provocada por la atmósfera del horno. Finalmente se analizaron los defectos característicos provenientes de cada proceso de deformación, su causa raíz y sus posibles soluciones.Palabras clave: Deformación en caliente, Laminación perforación, Extrusión, Aleaciones de titanio. ABSTRACTFor the manufacture of seamless pipes and tubes are used, as raw materials, hollow bars from hot deformation processes like extrusion and rotary tube piercing (Mannesmann process). Starting from these semielaborated products and by means of successive cross sections reductions through tube drawing or tube rolling (cold pilgering) the requested final dimensions are achieved. The rotary tube piercing process, Mannesmann process, includes drilling cylindrical billet through a progressive diametral compression that generates a crack at the center and facilitates perforation along the oblique transverse rolling. In contrast, the extrusion is a compression process in which the metal is forced to flow through a die to shape cross section. This characterization work was performed on semifinished products from both processes, extrusion and rotary tube piercing in titanium alloys (Titanium Gr. 2 (Titanium Commercially Pure) and Titanium Gr. 5 (Ti-6Al-4V)). Destructive tests (tensile test, flattening test and flaring test) non-destructive tests (visual inspection, boroscopy, dimensional, surface roughness and discontinuity determination by dye penetrant) and metallography (macro and micro) were performed. Chemical contamination caused by the furnace atmosphere was also assessed. Finally, the characteristic defects from each deformation process, their root cause and possible solu-