Formabilidade à temperatura ambiente da folha de liga de titânio de alta resistência

Formabilidade à temperatura ambiente da folha de liga de titânio de alta resistência

A folha de titânio é amplamente reconhecida por suas vantagens de alta resistência, peso leve e boa rigidez estrutural. A liga de titânio de alta resistência TI-6Al-4V pode ser usada não apenas no campo da aviação, mas também um importante material candidato para peças estruturais em outros campos industriais, como automóveis e produtos químicos.

A formabilidade da folha de liga Ti-6Al-4V à temperatura ambiente é muito limitada, e a recuperação após a formação é muito grande, o que traz muitos problemas à estampagem tradicional e à formação de pressão. Embora o limite de formação da folha de liga Ti-6Al-4V seja aumentado e a recuperação será reduzida em altas temperaturas, a formação de temperatura ambiente ainda tem grandes vantagens em termos de economia de custos. Rolling Forming é um tipo de método de formação usando rolos rotativos para deformar gradualmente os tarugos de metal e fazer peças de trabalho. É adequado para peças estruturais com alta resistência de formação e formabilidade limitada. É cada vez mais utilizado na indústria automobilística, principalmente para formar aço de força ultra-alta e aço de alta resistência. A formação de rolagem é um método eficaz para formar a folha de liga Ti-6al-4V à temperatura ambiente, porque o ângulo de mola do material é pequeno e a compensação do Springback pode ser realizada por um método simples e fácil. Por esse motivo, Ossama et al. Estudou o comportamento de formação e Springback de 2 mm de espessura de folha de liga Ti-6al-4V recozida a 820 ℃ à temperatura ambiente.

A estrutura original da placa da liga Ti-6Al-4V foi composta por 93,86% de fase α equiaxada e 6,14% de fase β, e o tamanho médio de grão foi de 1,3μm ± 0,7μm. Os resultados dos testes de tração à temperatura ambiente mostram que a anisotropia é grande. Quando a direção do rolamento é de 45 °, a força de escoamento da amostra é a mais baixa e o alongamento é alto. Quando a força final é alcançada, a amostra quebra rapidamente. O teste de limite de formação foi realizado em equipamentos equipados com socos hemisféricos com um diâmetro de 60 mm. O AutogRid Vario, um sistema de medição de deformação óptica com quatro câmeras CCD avançadas, é usado para registrar o histórico completo de deformação de cada amostra. O comportamento de deformação de diferentes caminhos de deformação é testado projetando diferentes formas de amostra.

Verificou -se que todas as amostras de repente quebram no topo do soco hemisférico, e não há fenômeno de contração óbvia antes da fratura, indicando que a formabilidade da liga à temperatura ambiente é muito limitada. O comportamento de deformação da folha de liga Ti-6Al-4V durante a flexão e o rolamento à temperatura ambiente foi comparado e analisado. Os resultados mostram que o raio de flexão mínimo do teste de dobragem de pêndulo e teste de flexão em V é de 9 mm, enquanto o raio mínimo de flexão da formação de rolagem é de 7,51 mm, o que é aumentado em mais de 15%. Os formulários de rolagem podem ser formados em tamanhos de raio menores e com menos mola do que formas de flexão simples. Isso ocorre principalmente porque a formação de rolagem é um processo de deformação cumulativa de várias etapas, e a deformação múltipla gradual pode inibir o crescimento de rachaduras e, ao mesmo tempo, a deformação do material é mais suficiente do que a deformação comum. Além disso, os defeitos de forma que geralmente ocorrem no processo de aço de alta resistência são relativamente poucos no processo de laminação Ti-6al-4V. Pode-se observar que a formação de rolagem é um esquema de processo potencial para formar folhas de liga de titânio de alta resistência para peças estruturais de aviação e automóveis à temperatura ambiente.