Формируемость высокопрочной износостойкой пластины из титанового сплава при комнатной температуре
Износостойкая пластина из титанового сплава получила широкое признание благодаря своим преимуществам: высокой прочности, легкому весу и хорошей структурной жесткости. Высокопрочный титановый сплав Ti-6Al-4V может использоваться не только в авиационной сфере, но также является важным кандидатом на изготовление конструкционных деталей в других отраслях промышленности, таких как автомобилестроение и химическая промышленность. Формируемость износостойкой пластины из сплава Ti-6Al-4V при комнатной температуре очень ограничена, а отскок после формовки очень велик, что создает множество проблем при традиционной штамповке и формовке под давлением. Хотя предел формования износостойкой пластины из сплава Ti-6Al-4V будет увеличен, а отскок будет уменьшен при высокой температуре, формовка при комнатной температуре имеет большие преимущества в плане экономии затрат. Прокатная формовка — это разновидность метода формовки с использованием вращающихся валков для постепенной деформации металлических заготовок и изготовления заготовок. Подходит для деталей конструкций с высокой прочностью при формовке и ограниченной формуемостью. Он все больше и больше используется в автомобильной промышленности, в основном для формования сверхвысокопрочных сталей и высокопрочных сталей. Поскольку угол упругого возврата материала невелик, а компенсацию упругого возврата можно выполнить простым и легким методом во время прокатки, прокатка является эффективным методом формирования изнашиваемого сплава Ti-6Al-4V. устойчивая пластина при комнатной температуре. По этой причине Оссама и др. исследовали формование и упругое поведение высокопрочной износостойкой пластины из сплава Ti-6Al-4V толщиной 2 мм, отожженной при 820 градусах при комнатной температуре.
Исходная структура износостойкой пластины из сплава Ti{{0}}Al-4V состоит из 93,86% равноосной фазы и 6,14% фазы, а средний размер зерна составляет 1,3 мкм±0,7 мкм. Результаты испытаний на растяжение при комнатной температуре показывают, что анизотропия велика. Когда направление прокатки составляет 45 градусов, предел текучести образца самый низкий, а удлинение высокое. При достижении предельной прочности образец быстро разрушается. Испытание предела формования проводилось на оборудовании, оснащенном полусферическими пуансонами диаметром 60 мм. Оптическая система измерения деформации «AutogridVario» с 4 современными ПЗС-камерами используется для записи полной истории деформации каждого образца. Поведение деформации при различных путях деформации проверяется путем проектирования образцов различной формы.
Было обнаружено, что все образцы внезапно сломались в верхней части полусферического пуансона, и перед разрушением не было явного явления образования шейки, что указывает на то, что формуемость сплава при комнатной температуре была очень ограничена. Проведено сравнение и анализ деформационного поведения износостойкой пластины из сплава Ti-6Al-4V при изгибе и прокатке при комнатной температуре. Результаты показывают, что минимальный радиус изгиба при испытании на изгиб маятникового склада и испытании на изгиб V-образной формы составляет 9 мм, в то время как минимальный радиус изгиба при прокатном формовании составляет 7,51 мм, что увеличивается более чем на 15%. Прокатные формы могут иметь меньшие размеры радиуса и иметь меньшую упругую отдачу, чем простые гибочные формы. 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 деформация материала более достаточна, чем обычная деформация. Кроме того, дефекты формы, часто возникающие при прокатке высокопрочных сталей, относительно немногочисленны при прокатке сплава Ti-6Al-4V. Видно, что формовка прокаткой является потенциальной технологической схемой формирования при комнатной температуре высокопрочных износостойких пластин из титановых сплавов для деталей авиационных и автомобильных конструкций.
