Формируемость листа из высокопрочного титанового сплава при комнатной температуре

Титановая пластина широко известна своими преимуществами: высокой прочностью, легким весом и хорошей структурной жесткостью. Высокопрочный титановый сплав Ti-6Al-4V может использоваться не только в авиационной сфере, но и в других отраслях промышленности, таких как автомобилестроение и химическая промышленность.

Лист из сплава Ti{{0}}Al-4V имеет очень ограниченную формуемость при комнатной температуре, а упругость после формования велика, что создает множество проблем при традиционной штамповке и формовке под давлением. Хотя предел формования листов из сплава Ti-6Al-4V будет увеличен, а упругость снизится при высокой температуре, формовка при комнатной температуре по-прежнему имеет большие преимущества с точки зрения экономии затрат. Прокатное формование - это метод формования, в котором используется вращающийся валок для постепенной деформации металлической заготовки и изготовления заготовки, которая подходит для формирования конструкционных деталей с высокой прочностью и ограниченной формуемостью и все больше и больше используется в автомобильной промышленности, в основном для формование сверхвысокопрочных сталей, высокопрочных сталей и т. д. Благодаря малому углу упругого возврата материала в процессе прокатки и компенсации упругого возврата простым и легким методом, прокатное формование является эффективным методом формования Ti{{ 5}}Лист сплава Al-4V при комнатной температуре. С этой целью Оссама и др. провел лабораторные исследования по формированию и упругому поведению листа высокопрочного сплава Ti-6Al-4V толщиной 2 мм после отжига при 820 градусах при комнатной температуре. Исходная структура пластины из сплава Ti-6Al-4V, выбранной для эксперимента, состояла на 93,86% из равноосной фазы и на 6,14% из фазы, а средний размер зерна составлял 1,3 мкм. ±0,7 мкм. Результаты испытаний на растяжение при комнатной температуре показывают, что его анизотропия велика, и когда она составляет 45 градусов в направлении прокатки, предел текучести образца самый низкий, удлинение высокое, и когда предел прочности будет достигнут, образец будет быстро сломаться. Испытание на предел формовки проводят на оборудовании, оснащенном полусферическим пуансоном диаметром 60 мм. Оптическая система измерения деформации «Autogrid Vario», оснащенная четырьмя современными ПЗС-камерами, используется для регистрации полной истории деформации каждого образца. Поведение деформации при различных путях деформации проверяют путем проектирования образцов различной формы. Эксперимент показал, что все образцы внезапно сломались в верхней части пуансона полусферы, и перед разрушением не было явного явления образования шейки, что указывает на то, что формуемость сплава при комнатной температуре была очень ограничена. Проведен сравнительный анализ деформационного поведения листа сплава Ti-6Al-4V при изгибе при комнатной температуре и прокатке. Результаты показывают, что минимальный радиус изгиба при испытании на изгиб маятника и испытании на изгиб с V-образной матрицей составляет 9 мм, в то время как минимальный радиус изгиба прокатанного профиля составляет 7,51 мм, что представляет собой увеличение более чем на 15%. Прокатные формы могут иметь меньшие размеры по радиусу и иметь меньшую упругую отдачу, чем простая формовка при изгибе. Это происходит главным образом потому, что формовка прокаткой представляет собой многоэтапный процесс совокупной деформации, а постепенная многократная деформация может сдерживать рост трещин и в то же время делать деформацию материала более полной, чем обычная деформация. Кроме того, дефекты формы, часто возникающие в процессе прокатки высокопрочных сталей, сравнительно редко встречаются в процессе формовки сплава Ti-6Al-4V. Видно, что прокатка является перспективным технологическим решением для формирования высокопрочных пластин из титановых сплавов для деталей авиационных и автомобильных конструкций при комнатной температуре.