Formabilidad de la temperatura ambiente de la hoja de aleación de titanio de alta resistencia
October 16, 2023
Formabilidad de la temperatura ambiente de la hoja de aleación de titanio de alta resistencia
La hoja de titanio es ampliamente reconocida por sus ventajas de alta resistencia, peso ligero y buena rigidez estructural. La aleación de titanio de alta resistencia TI-6Al-4V no solo se puede usar en el campo de la aviación, sino también un material candidato importante para piezas estructurales en otros campos industriales, como automóviles y productos químicos.
La formabilidad de la hoja de aleación TI-6Al-4V a temperatura ambiente es muy limitada, y el rebote después de formarse es muy grande, lo que trae muchos problemas a la formación de estampados y presión tradicionales. Aunque el límite de formación de la lámina de aleación TI-6Al-4V se incrementará y el rebote se reducirá a altas temperaturas, la formación de temperatura ambiente todavía tiene grandes ventajas en términos de ahorro de costos. La formación de rodillos es un tipo de método de formación que usa rollos giratorios para deformar gradualmente los billets de metal y hacer piezas de trabajo. Es adecuado para piezas estructurales con alta resistencia de formación y formabilidad limitada. Se usa cada vez más en la industria del automóvil, principalmente para formar acero de ultra alta resistencia y acero de alta resistencia. La formación de rodillos es un método efectivo para formar una lámina de aleación TI-6Al-4V a temperatura ambiente porque el ángulo de retroceso del material es pequeño y la compensación del resorte puede llevarse a cabo mediante un método simple y fácil. Por esta razón, Ossama et al. Estudió el comportamiento de formación y retroceso de la lámina de aleación TI-6Al-4V de alta resistencia de 2 mm de espesor recocida a 820 ℃ a temperatura ambiente.
La estructura original de la placa de aleación TI-6Al-4V estaba compuesta por 93.86% de fase α equiaxada y 6.14% de fase β, y el tamaño promedio de grano fue de 1.3 μm ± 0.7 μm. Los resultados de la prueba de tracción a temperatura ambiente muestran que la anisotropía es grande. Cuando la dirección de rodadura es de 45 °, la resistencia al rendimiento de la muestra es la más baja y la alargamiento es alta. Cuando se alcanza la resistencia final, la muestra se romperá rápidamente. La prueba de límite de formación se realizó en equipos equipados con golpes hemisféricos con un diámetro de 60 mm. El Vario Autogrid, un sistema de medición de deformación óptica con cuatro cámaras CCD avanzadas, se utiliza para registrar el historial de deformación completo de cada muestra. El comportamiento de deformación de diferentes rutas de deformación se prueba mediante el diseño de diferentes formas de muestra.
Se encuentra que todas las muestras se rompen repentinamente en la parte superior del golpe hemisférico, y no existe un fenómeno de contracción obvio antes de la fractura, lo que indica que la formabilidad de la aleación a temperatura ambiente es muy limitada. Se comparó y analizó el comportamiento de deformación de la lámina de aleación TI-6Al-4V durante la flexión y el rodamiento a temperatura ambiente. Los resultados muestran que el radio de flexión mínimo de la prueba de flexión de plegamiento de péndulo y la prueba de flexión de V-molde son de 9 mm, mientras que el radio de flexión mínimo de la formación de rodillos es de 7.51 mm, que aumenta en más del 15%. Las formas de rodar se pueden formar a tamaños de radio más pequeños y tener menos resorte que las formas de flexión simples. Esto se debe principalmente a que la formación de rodillos es un proceso de deformación acumulada de varios pasos, y la deformación múltiple gradual puede inhibir el crecimiento de grietas y, al mismo tiempo, la deformación del material es más suficiente que la deformación ordinaria. Además, los defectos de forma que a menudo ocurren en el proceso de rodamiento del acero de alta resistencia son relativamente pocos en el proceso de rodadura de aleación TI-6Al-4V. Se puede ver que la formación de rodillos es un potencial esquema de proceso para formar láminas de aleación de titanio de alta resistencia para la aviación y las piezas estructurales del automóvil a temperatura ambiente.
