Augstas stiprības titāna sakausējuma loksnes formējamība istabas temperatūrā

Titāna plāksne ir plaši atzīta par tās priekšrocībām, piemēram, augstu izturību, vieglu svaru un labu konstrukcijas stingrību. Augstas stiprības titāna sakausējumu Ti-6Al-4V var izmantot ne tikai aviācijas jomā, bet arī citās rūpniecības jomās, piemēram, automobiļu un ķīmisko vielu ražošanā.

Ti{{0}}Al-4V sakausējuma loksnēm ir ļoti ierobežota formējamība istabas temperatūrā, un atspere pēc formēšanas ir liela, kas rada daudzas problēmas tradicionālajai štancēšanai un spiediena formēšanai. Lai gan Ti-6Al-4V sakausējuma loksnes veidošanās ierobežojums tiks palielināts un atspere tiks samazināta augstā temperatūrā, formēšanai istabas temperatūrā joprojām ir lielas priekšrocības izmaksu ietaupīšanas ziņā. Velmēšana ir formēšanas metode, kas izmanto rotējošu rullīti, lai pakāpeniski deformētu metāla sagatavi un izveidotu sagatavi, kas ir piemērota konstrukcijas daļu veidošanai ar augstu izturību un ierobežotu formējamību, un to arvien vairāk izmanto automobiļu rūpniecībā, galvenokārt īpaši augstas stiprības tērauda, ​​augstas stiprības tērauda uc formēšana. Tā kā materiālam ir mazs atsperes leņķis velmēšanas procesā un atsperes kompensēšana ar vienkāršu un vieglu metodi, velmēšana ir efektīva metode Ti{{ formēšanai. 5}}Al-4V sakausējuma loksne istabas temperatūrā. Šim nolūkam Ossama et al. veica laboratorijas pētījumus par 2 mm biezas augstas stiprības Ti-6Al-4V sakausējuma loksnes veidošanās un atsperšanās izturēšanos pēc atkausēšanas 820 grādu temperatūrā istabas temperatūrā. Eksperimentam izvēlētās Ti-6Al-4V sakausējuma plāksnes sākotnējā struktūra sastāvēja no 9386% līdzsvarotās fāzes un 6,14% fāzes, un vidējais graudu izmērs bija 1,3 μm. ±0,7 μm. Telpas temperatūras stiepes testa rezultāti liecina, ka tā anizotropija ir liela, un, kad tas ir 45 grādi ar velmēšanas virzienu, parauga tecēšanas robeža ir viszemākā, pagarinājums ir augsts, un, kad tiek sasniegta maksimālā izturība, paraugs ātrs lūzums. Formēšanas robežpārbaudi veic iekārtām, kas aprīkotas ar puslodes formas perforatoru ar diametru 60 mm. Lai reģistrētu katra parauga pilnīgu deformācijas vēsturi, tiek izmantota optiskā deformācijas mērīšanas sistēma "Autogrid Vario", kas aprīkota ar četrām uzlabotām CCD kamerām. Dažādu deformācijas ceļu deformācijas tiek pārbaudītas, projektējot dažādas paraugu formas. Eksperimentā tika konstatēts, ka visi paraugi pēkšņi saplīsa puslodes perforatora augšdaļā, un pirms lūzuma nebija acīmredzamas kakla parādības, kas liecina, ka sakausējuma formējamība istabas temperatūrā bija ļoti ierobežota. Salīdzinoši tika analizēta Ti-6Al-4V sakausējuma loksnes deformācijas uzvedība lieces laikā istabas temperatūrā un velmēšanas laikā. Rezultāti liecina, ka svārsta locīšanas lieces testa un V-formas lieces testa minimālais lieces rādiuss ir 9 mm, savukārt velmētas formas minimālais lieces rādiuss ir 7,51 mm, kas ir pieaugums par vairāk nekā 15%. Velmētas formas var veidot mazākus rādiusus, un tām ir mazāk atsperes nekā vienkāršai liecei. Tas ir galvenokārt tāpēc, ka velmēšana ir daudzpakāpju kumulatīvās deformācijas process, un pakāpeniska daudzkārtēja deformācija var kavēt plaisu veidošanos un tajā pašā laikā padarīt materiāla deformāciju pilnīgāku nekā parastā deformācija. Turklāt formas defekti, kas bieži rodas augstas stiprības tērauda velmēšanas procesā, ir salīdzinoši reti sastopami Ti-6Al-4V sakausējuma formēšanas procesā. Redzams, ka velmēšana ir daudzsološs procesa risinājums augstas stiprības titāna sakausējuma plākšņu veidošanai aviācijas un automobiļu konstrukciju daļām istabas temperatūrā.