Banner

Industry

高强度钛合金板在室温下的成形性

May 20, 2016

由于其高强度,重量轻,结构刚度好等优点,钛板已被广泛认可。 高强度钛合金Ti-6Al-4V不仅可用于航空领域,而且也是汽车,化工等其他工业领域结构件重要的候选材料。


Ti-6Al-4V合金板在室温下的成形性非常有限,回弹性非常大,对传统的冲压和压力成形带来很多问题。 尽管温度高,Ti-6Al-4V合金板的成型极限也将得到改善,反弹性将会降低,但室温成型在节省成本方面具有很大的优势。


滚动是使用旋转辊和金属坯料逐渐变形的工件是通过成型方法制成的,适合形成高强度和有限结构成型,在汽车工业中越来越多的应用,主要用于成型超高强度钢,高强度钢铁等。 在成形过程中,回弹角小,可以通过简单方便的方法补偿。


因此,轧制过程是室温下Ti-6Al-4V合金板的有效方法。 为此,奥萨玛等820毫米退火处理后的2台Ti-6Al-4V厚高强度合金板材在室温下成型和回弹行为实验室研究。

Ti-6Al-4V合金板的原始组织为93.86%等轴α相和6.14%β相,平均晶粒尺寸为1.3μm〜0.7μm。 室温拉伸试验结果表明,各向异性较大,轧制方向为45度,试样屈服强度最低,伸长率较高,达到极限强度时,试样即将破裂。


成形极限试验在半球形冲头装置中,半球冲头直径为60mm。 使用光学应变测量系统“Vario Autogrid”与4个先进的CCD相机记录每个样品的完整变形历史。 通过设计不同的样品形状来测试不同应变路径的变形行为。 实验发现,所有样品均位于半球形突起顶部突然断裂,断裂无明显颈缩现象,表明合金在室温下的成形性非常有限。

比较并分析了室温下室温弯曲和轧制过程中Ti-6Al-4V合金的变形行为。 结果表明,弯曲试验和弯曲试验的弯曲半径为9 mm,最小弯曲半径为7.51 mm,增加了15%以上。 轧制过程可以形成为具有较小的半径并且小于简单的弯曲过程。 这主要是由于轧制成型是累积变形的多步骤过程,逐步变形可以抑制裂纹的生长,而材料的变形比普通变形更充分。


另外,在高强度钢轧制过程中,Ti-6Al-4V合金轧制过程中的形状缺陷相对较少。 可见,轧制成型是室温下用于飞机和汽车结构件的高强度钛合金板。