Formabilidade à temperatura ambiente da folha de titânio de alta resistência

Formabilidade à temperatura ambiente de folhas de liga de titânio de alta resistência

A folha de titânio é amplamente reconhecida por sua alta resistência, peso leve e rigidez estrutural. A liga de titânio de alta resistência TI-6AL-4V não é usada apenas no aeroespacial, mas também é um candidato importante para componentes estruturais usados ​​em outros campos industriais, como automotivo e químico.

A folha de titânio de 6Al-4V tem formabilidade muito limitada à temperatura ambiente e uma grande reprodução após a formação, o que apresenta muitos problemas para a estampagem convencional e a formação de pressão. Embora o limite de formação da folha de liga Ti-6Al-4V aumente e o springback diminua em altas temperaturas, a formação de temperatura ambiente tem uma grande vantagem em termos de economia de custos. A formação de rolos é um método de formação que usa rolos rotativos para deformar gradualmente um tarugo de metal em uma peça de trabalho, adequado para formar peças estruturais com alta resistência e formabilidade limitada, e é cada vez mais usada na indústria automotiva, principalmente para formar aços ultra-alta de alta resistência , aços de alta resistência e assim por diante. A formação de rolos é um método eficaz para a formatura ambiente de placas de liga Ti-6Al-4V, porque o ângulo de Springback do material é pequeno durante o processo de formação de rolagem e pode ser compensado por um método simples e fácil de compensação de springback. Por esse motivo, Ossama et al. conduziu um estudo de laboratório sobre o comportamento de formação e springback de placas de liga Ti-6al-4V de alta resistência de 2 mm de espessura recozidas a 820 ° C à temperatura ambiente.

A organização primitiva da folha de titânio G.5 selecionada para o experimento consistiu em 93,86% da fase α equiaxial e 6,14% da fase β, com um tamanho médio de grão de 1,3 μm ± 0,7 μM. Os resultados dos testes de tração à temperatura ambiente mostraram uma grande anisotropia, e a força de escoamento da amostra foi menor quando foi orientada a 45 ° na direção do rolamento, com um alto alongamento e, quando atingiu a força final, o A amostra fratura rapidamente ocorre rapidamente quando a força final é alcançada. Os testes de limite de formação foram realizados em uma máquina equipada com um soco hemisférico com um diâmetro de 60 mm e um sistema de medição de tensão óptico "Autogrid Vario" equipado com quatro câmeras de CCD de última geração foi usado para registrar o completo Histórico de deformação de cada amostra. Diferentes formas de amostra foram projetadas para testar o comportamento de deformação de diferentes caminhos de deformação.

Verificou -se que todas as amostras fraturadas abruptamente no topo do soco hemisférico sem um aperto significativo antes da fratura, indicando que a formabilidade da temperatura ambiente da liga é muito limitada. Os comportamentos de deformação das placas de liga Ti-6Al-4V durante a flexão e a formação de rolagem à temperatura ambiente foram analisadas comparativamente. Os resultados mostram que o raio mínimo de flexão do teste de flexão dobrável do pêndulo e o teste de flexão de dado em V é de 9 mm, enquanto o raio mínimo de flexão da formação de rolagem é de 7,51 mm, o que é mais de 15% maior. A formação de rolos pode formar tamanhos de raio menores e tem menos springback do que uma flexão simples. Isso se deve principalmente à formação de rolagem é um processo de deformação cumulativa de várias etapas, a deformação múltipla gradual pode inibir o crescimento de rachaduras e, ao mesmo tempo, fazer a deformação do material é mais do que a deformação comum de uma completa. Além disso, os defeitos de forma que geralmente aparecem no processo de aço de alta resistência são relativamente poucos no processo de laminação e formação da liga Ti-6Al-4V. Pode-se observar que a formação de rolagem é um processo muito promissor para a formação de temperatura ambiente de folha de titânio de alta resistência Matel para componentes estruturais aeroespaciais e automotivos.