Formabilidad de la temperatura ambiente de la hoja de titanio de alta resistencia

Formabilidad de la temperatura ambiente de las hojas de aleación de titanio de alta resistencia

La lámina de titanio es ampliamente reconocida por su alta resistencia, peso ligero y rigidez estructural. La aleación de titanio de alta resistencia TI-6Al-4V no solo se usa en el aeroespacial, sino que también es un candidato importante para los componentes estructurales utilizados en otros campos industriales como el automóvil y los químicos.

La hoja de titanio 6al-4V tiene una formabilidad muy limitada a temperatura ambiente y un gran resorte después de formarse, lo que plantea muchos problemas para el estampado y la formación de presión convencional. Aunque el límite de formación de la lámina de aleación TI-6Al-4V aumenta y el retroceso disminuye a altas temperaturas, la formación de temperatura ambiente tiene una gran ventaja en términos de ahorro de costos. La formación de rollo es un método de formación que utiliza rollos giratorios para deformar gradualmente un tocho de metal en una pieza de trabajo, adecuada para formar piezas estructurales con alta resistencia y formabilidad limitada, y se utiliza cada vez más en la industria automotriz, principalmente para formar aceros ultra-altavoces , aceros de alta resistencia y así sucesivamente. La formación de rollo es un método efectivo para la formación de temperatura ambiente de placas de aleación TI-6Al-4V porque el ángulo de resorte del material es pequeño durante el proceso de formación de rodillos y puede ser compensado por un método simple y fácil de compensación Springback. Por esta razón, Ossama et al. realizó un estudio de laboratorio sobre el comportamiento de formación y retroceso de placas de aleación TI-6Al-4V de alta resistencia de 2 mm de espesor a 820 ° C a temperatura ambiente.

La organización virgen de la hoja de titanio GR.5 seleccionada para el experimento consistió en 93.86% de fase α equiaxial y 6.14% de fase β, con un tamaño de grano promedio de 1.3 μM ± 0.7 μm. Los resultados de las pruebas de tracción a la temperatura ambiente mostraron una gran anisotropía, y la resistencia de rendimiento del espécimen fue más baja cuando se orientó a 45 ° a la dirección de rodar, con una alta alargamiento, y cuando alcanzó la resistencia final, la fuerza, el El espécimen se fractura rápidamente se produce rápidamente cuando se alcanza la resistencia final. Las pruebas de límite de formación se llevaron a cabo en una máquina equipada con un golpe hemisférico con un diámetro de 60 mm, y se usó un sistema de medición de tensión óptica "Vario Autogrid" equipada con cuatro cámaras CCD de última generación para registrar el completo Historial de deformación de cada muestra. Se diseñaron diferentes formas de muestra para probar el comportamiento de deformación de diferentes rutas de deformación.

Se descubrió que todas las muestras se fracturaron abruptamente en la parte superior del golpe hemisférico sin un endurecimiento significativo antes de la fractura, lo que indica que la formabilidad de la temperatura ambiente de la aleación es muy limitada. Los comportamientos de deformación de las placas de aleación TI-6Al-4V durante la flexión de la temperatura ambiente y la formación de rodillos se analizaron relativamente. Los resultados muestran que el radio de flexión mínimo de la prueba de flexión plegable del péndulo y la prueba de flexión de V-Die es de 9 mm, mientras que el radio de flexión mínimo de la formación de rollo es de 7,51 mm, que es más del 15% más alto. La formación de rollo puede formar tamaños de radio más pequeños y tiene menos backback que la flexión simple. Esto se debe principalmente a que la formación de rodar es un proceso de deformación acumulada de varios pasos, la deformación múltiple gradual puede inhibir el crecimiento de grietas, y al mismo tiempo hacer que la deformación material sea más que la deformación ordinaria de un total. Además, los defectos de forma que a menudo aparecen en el proceso de rodamiento del acero de alta resistencia son relativamente pocos en el proceso de rodamiento y formación de aleación TI-6Al-4V. Se puede ver que la formación de rollo es un proceso muy prometedor para la formación de temperatura ambiente de la lámina de titanio de alta resistencia matel para componentes estructurales aeroespaciales y automotrices.