Vervormbaarheid bij kamertemperatuur van zeer sterke titaniumlegeringsplaten

Titaniumplaat wordt algemeen erkend vanwege de voordelen van hoge sterkte, lichtgewicht en goede structurele stijfheid. De zeer sterke titaniumlegering Ti-6Al-4V kan niet alleen in de luchtvaart worden gebruikt, maar ook in andere industriële sectoren, zoals de automobiel- en chemische sector.

Plaat van Ti{0}}Al-4V-legeringsplaten zijn zeer beperkt vervormbaar bij kamertemperatuur, en de terugvering na het vormen is groot, wat veel problemen met zich meebrengt bij traditioneel stempelen en drukvormen. Hoewel de vormlimiet van plaat van een Ti-6Al-4V-legering groter zal zijn en de terugvering bij hoge temperaturen zal worden verminderd, heeft vormen bij kamertemperatuur nog steeds grote voordelen in termen van kostenbesparing. Walsvormen is een vormmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van een roterende rol om het metalen plano geleidelijk te vervormen en een werkstuk te maken, dat geschikt is voor het vormen van structurele onderdelen met hoge sterkte en beperkte vervormbaarheid, en wordt steeds vaker gebruikt in de auto-industrie, voornamelijk gebruikt voor het vormen van staal met ultrahoge sterkte, staal met hoge sterkte, enz. Vanwege de kleine terugveringshoek van het materiaal tijdens het walsen en het compenseren van de terugvering door een eenvoudige en gemakkelijke methode, is walsvormen een effectieve methode voor het vormen van Ti{{ 5}}Al-4V-legeringsplaat bij kamertemperatuur. Daartoe hebben Ossama et al. heeft laboratoriumonderzoek gedaan naar het vorm- en terugveergedrag van 2 mm dikke, zeer sterke Ti{9}}Al-4V-legeringsplaten na uitgloeien bij 820 graden bij kamertemperatuur. De oorspronkelijke structuur van de voor het experiment geselecteerde Ti-6Al-4V-legeringsplaat bestond uit 93,86% gelijkassige fase en 6,14% fase, en de gemiddelde korrelgrootte was 1,3 μm ±0,7 μm. De resultaten van de trekproeven bij kamertemperatuur laten zien dat de anisotropie groot is, en wanneer het 45 graden is met de rolrichting, is de vloeigrens van het monster het laagst, is de rek hoog en wanneer de uiteindelijke sterkte wordt bereikt, zal het monster dat doen. snel breken. De vormlimiettest wordt uitgevoerd op apparatuur die is uitgerust met een halfronde pons met een diameter van 60 mm. Het optische rekmeetsysteem "Autogrid Vario", uitgerust met vier geavanceerde CCD-camera's, wordt gebruikt om de volledige vervormingsgeschiedenis van elk monster vast te leggen. Het vervormingsgedrag van verschillende rekpaden wordt getest door verschillende proefstukvormen te ontwerpen. Uit het experiment bleek dat alle monsters plotseling braken aan de bovenkant van de halve bolpons, en dat er vóór de breuk geen duidelijk insnoeringsverschijnsel was, wat erop wijst dat de vervormbaarheid van de legering bij kamertemperatuur zeer beperkt was. Het vervormingsgedrag van plaat van Ti-6Al-4V-legering tijdens buigen bij kamertemperatuur en walsen werd vergelijkend geanalyseerd. De resultaten laten zien dat de minimale buigradius van de slingervouwbuigtest en de V-matrijsbuigtest 9 mm is, terwijl de minimale buigradius van de gewalste vorm 7,51 mm is, wat een toename is van meer dan 15%. Gewalste vormen kunnen kleinere straalafmetingen vormen en hebben minder terugvering dan eenvoudig buigen. Dit komt voornamelijk omdat walsvormen een cumulatief vervormingsproces in meerdere stappen is, en geleidelijke meervoudige vervorming de groei van scheuren kan remmen en tegelijkertijd de vervorming van het materiaal completer kan maken dan de gewone vervorming. Bovendien zijn de vormdefecten die vaak optreden bij het walsproces van hoogwaardig staal relatief zeldzaam bij het vormingsproces van Ti-6Al-4V-legering. Het is duidelijk dat walsen een veelbelovende procesoplossing is voor het vormen van platen van titaniumlegeringen met hoge sterkte voor structurele onderdelen van de luchtvaart en de automobielsector bij kamertemperatuur.