Можливість формування при кімнатній температурі високоміцної зносостійкої пластини з титанового сплаву
Зносостійка пластина з титанового сплаву отримала широке визнання завдяки своїм перевагам у високій міцності, легкій вазі та хорошій структурній жорсткості. Високоміцний титановий сплав Ti-6Al-4V може використовуватися не лише в авіаційній сфері, але також є важливим матеріалом-кандидатом для конструкційних частин в інших галузях промисловості, таких як автомобілі та хімічна промисловість. Здатність формувати зносостійку пластину зі сплаву Ti-6Al-4V за кімнатної температури дуже обмежена, а відскок після формування дуже великий, що створює багато проблем із традиційним штампуванням і формуванням тиском. Незважаючи на те, що межа формування зносостійкої пластини зі сплаву Ti-6Al-4V буде збільшена, а відскок зменшиться при високій температурі, формування при кімнатній температурі має великі переваги щодо економії коштів. Прокатка — це різновид методу формування за допомогою обертових валків для поступового деформування металевих заготовок і виготовлення заготовок. Він підходить для структурних частин з високою міцністю при формуванні та обмеженою здатністю до формування. Він все частіше використовується в автомобільній промисловості, головним чином для формування надвисокоміцної та високоміцної сталі. Оскільки кут пружності матеріалу невеликий, а компенсацію пружності можна здійснити простим і легким методом під час прокатки, прокатка є ефективним методом формування зносу сплаву Ti-6Al-4V. стійка пластина при кімнатній температурі. З цієї причини Ossama et al. вивчав поведінку формування та пружності зносостійкої пластини з високоміцного сплаву Ti-6Al-4V завтовшки 2 мм, відпаленої при 820 градусах при кімнатній температурі.
Початкова структура зносостійкої пластини зі сплаву Ti{0}}Al-4V складається з 93.86% рівновісної фази та 6,14% фази, а середній розмір зерна становить 1,3 мкм ± 0,7 мкм. Результати випробувань на розтягування при кімнатній температурі показують, що анізотропія велика. Коли напрямок прокатки становить 45 градусів, межа плинності зразка є найнижчою, а подовження високим. При досягненні граничної міцності зразок швидко зруйнується. Випробування на межі формування проводили на обладнанні, обладнаному напівсферичними пуансонами діаметром 60 мм. Для запису повної історії деформації кожного зразка використовується оптична система вимірювання деформації "AutogridVario" з 4 вдосконаленими камерами CCD. Поведінка деформації різних шляхів деформації перевіряється шляхом розробки зразків різних форм.
Було виявлено, що всі зразки раптово зламалися у верхній частині напівсферичного пуансону, і не було очевидного явища шийки перед руйнуванням, що вказує на те, що здатність до формування сплаву при кімнатній температурі була дуже обмеженою. Порівняно та проаналізовано поведінку деформації зносостійкої пластини зі сплаву Ti-6Al-4V під час згинання та прокатки за кімнатної температури. Результати показують, що мінімальний радіус вигину під час випробування на згинання маятникового згинання та випробування на згинання V-форми становить 9 мм, тоді як мінімальний радіус згинання при прокатному формуванні становить 7,51 мм, що збільшується більш ніж на 15%. Прокатні форми можуть бути сформовані з меншим радіусом і мають менший відкат, ніж прості форми для згинання. Це головним чином тому, що прокатка є багатоетапним кумулятивним процесом деформації, і поступова багаторазова деформація може перешкоджати зростанню тріщин, і в той же час деформація матеріалу є більш достатньою, ніж звичайна деформація. Крім того, у процесі прокатки сплаву Ti-6Al-4V відносно мало дефектів форми, які часто виникають у процесі прокатки високоміцної сталі. Можна побачити, що прокатка є потенційною технологічною схемою для формування високоміцних зносостійких листів з титанового сплаву для авіаційних і автомобільних конструкційних деталей при кімнатній температурі.
