A titánötvözetek különböző fokú fokozatának hajlítási tulajdonságai

A titánötvözetek különböző fokozatának hajlítási jellemzői jelentősen eltérnek, az ötvözet típusától (, közel, -,), a mikroszerkezet és a mechanikai tulajdonságok (különösen a hozamszilárdság, az elasztikus modulus, a meghosszabbítás és a munka megkeményedési sebességétől függően). Ezeknek a tulajdonságoknak a megértése kritikus jelentőségű a sikeres hajlítás és a repedés, a túlzott rugó vagy a pontatlan formák elkerülése szempontjából.

Szóval, hogyan lehet elérni a titánötvözet -hajlítási feldolgozást? Meg kell érteni a különféle titánötvözetek (visszapattanás, minimális hajlítási sugara, hőmérséklet -érzékenység) alapvető hajlítási jellemzőit, és egyesíteni az anyagválasztás és a folyamat kialakításának specifikus alkalmazási követelményeit (szilárdság, forma komplexitás, költség), amely a titánötvözetek sikeres hajlításának kulcsa.

A titánötvözet -osztályok hajlítójellemzői

01. Industrial tiszta titán (CP TI: GR1, GR2, GR3, GR4)

Típus: Ötvözet

Jellemzők:Legjobb hajlékonyság: A CP titán az összes titánötvözet legjobb hajlító teljesítménye. A legalacsonyabb szilárdsággal rendelkezik (a GR1 a legpuhább, a GR4 a legnehezebb), és a rugalmasság a legmagasabb.

Alacsony visszapattanás:A viszonylag alacsony hozamszilárdság és az elasztikus modulus azt jelenti, hogy a visszapattanás kisebb, mint a nagy szilárdságú titánötvözeteké, megkönnyítve a végső alak szabályozását.

Alacsony repedési tendencia:A magas rugalmasság miatt nem könnyű feltörni egy nagy hajlítási sugara alatt.

Minimális hajlítási sugara:Általában lehet egy viszonylag kicsi hajlítási sugarat elérni (például a vékony lemezeknél a 90 fokos B belső sugarat a t lemez vastagságának 1-2-szerese lehet).

Alkalmazások:Kémiai, tengeri, orvosi implantátumok (GR2, GR4), fogyasztási cikkek és egyéb mezők, amelyek korrózióállóságot és jó formázhatóságot igényelnek.

02.Ti-3AL-2.5V (GR9)

Típus: Az ötvözet közelében

Tulajdonságok:Jó hajlékonyság, körülbelül 50% -kal nagyobb szilárdsággal, mint a GR2, miközben továbbra is fenntartja a jó rugalmasságot. A hajlékonyság a CP titán és a Ti-6AL-4V között van.

Mérsékelt tavasz: A Springback nagyobb, mint a CP titán, de kevesebb, mint a Ti-6AL-4V.

Minimális hajlítási sugara: valamivel nagyobb, mint a CP titán, de még mindig jobb, mint a legtöbb - ötvözet. Például szükség lehet a 2T -nél nagyobb vagy azzal egyenlő R -re.

Alkalmazás:Repülési hidraulikus csövek, kerékpárkeretek, sporteszközök (kiegyensúlyozó szilárdság, formálhatóság és súly).

03. Ti-6Al-4V (GR5)

Típus: - ötvözet (leggyakrabban használt)

Jellemzők:Közepes és rossz hajlítás: Ez a legszélesebb körben alkalmazott titánötvözet, de ez az egyik legnehezebb hajlítási fokozat.

Magas visszapattanás:A magas hozamszilárdság és a magas elasztikus modulus nagy visszapattanást eredményez. A penész kialakítását jelentősen kompenzálni kell (kanyarodást), különben nehéz lesz elérni a célszöget. Az ellenálló képesség többször is lehet az enyhe acélé.

Magas repedési tendencia: viszonylag alacsony rugalmasság (különösen a CP titánhoz képest).

Érzékeny a hajlító sugara:Nagyobb minimális hajlítási sugara van szükség. 90 fokos hajlítás esetén általában a 3T -nél nagyobb vagy egyenlő vagy egyenlő belső sugara van szükség (lemezvastagság), és még az R -nél nagyobb vagy a 4T -nél nagyobb vagy annál nagyobb, különösen akkor, ha a hajlítási irány merőleges a gördülési irányra. A kisebb sugár kipróbálása könnyen repedést okozhat kívülről.

Érzékeny a felszíni hibákra: karcolások, hiányosságok stb. Repedés forrása lehet.

Munka keményedés: AA munka edzési sebessége magas, és a többszörös kanyarok vagy a kis lépcsőfokok növelik a repedés kockázatát.

Hőmérsékleti hatás:A fűtés (150-300 fok) jelentősen javíthatja hajlítási teljesítményét:

Csökkentse a reológiai stresszt és csökkentse a szükséges hajlítási erőt.

Javítsa a rugalmasságot, és engedje meg egy kisebb hajlítási sugarat (amely R -re vagy 2T -nél nagyobb vagy egyenlőre csökkent).

Csökkentse a visszapattanás mennyiségét.

A termikus hajlítás általános módszer a Ti-6AL-4V komplex formák vagy kis sugarai megmunkálására.

Alkalmazás:Repülőgép szerkezeti alkatrészei, motor alkatrészei, nagyteljesítményű autók, orvosi implantátumok, katonai ipar és egyéb mezők, amelyek nagy szilárdságot, jó fáradtság teljesítményét és közepes hőállóságot igényelnek.

04.Ti-6AL-4V ELI (GR23)

Típus:-Ötvözet (a Ti-6AL-4V ultra-alacsony intersticiális verziója)

Jellemzők:A GR5 -hez hasonló alapjellemzők (nagy visszapattanási, nagy hajlítási sugara szükséges, könnyen repedhető).

Kissé jobb hajlító tulajdonságok: Az alacsonyabb oxigén, a nitrogén, a vastartalom kissé jobbá teszi rugalmasságát, mint a szokásos GR5. Ez azt jelenti, hogy ugyanazon körülmények között a repedési tendencia kissé alacsonyabb lehet, és a megengedett hajlítási sugara kissé csökkent (de még mindig sokkal nagyobb, mint a CP titán).

A visszapattanás még mindig erős.

Alkalmazások:Elsősorban olyan területeken használják, amelyek rendkívül nagy törési szilárdságot igényelnek, például műtéti implantátumokat, kriogén tartályokat. A hajlító tulajdonságok csak csekély mértékben javultak, és óvatosan is szükség van.

05. Ötvözet (például TI-15V-3CR-3AL-3SN, TI-3AL-8V-6CR-4MO-4ZR (BETA C), TI-5AL-5V-5MO-3CR)

Típus: Ötvözet (általában oldattal kezelt állapotban (ST))

Jellemzők:Kiváló hideg hajlító tulajdonságok (megoldási állapotban): Ez az ötvözet egyik legnagyobb előnye.

Nagyon alacsony hozamszilárdság/magas rugalmasság: az erő alacsony az ST állapotban, és a rugalmasság nagyon magas (akár 20%+).

Nagyon kicsi minimális hajlítási sugara: ST állapotban nagyon kicsi hajlítási sugara érhető el, még az R =0.5 t közelében (a specifikus ötvözettől és a vastagságtól függően), amely sokkal jobb, mint az ötvözetek.

Alacsony visszapattanás:Az alacsony hozamszilárdság azt jelenti, hogy a visszapattanás viszonylag kicsi.

Alacsony repedési tendencia: A magas rugalmasság miatt nem könnyű megrepedni a súlyos hajlítás alatt.

Kulcsfontosságú pont:Az öregedés megkeményedésére szükség van a kialakítás után: A hajlítás általában puha állapotban (ST) történik a legjobb formálhatóság elérése érdekében. A kialakítás után az öregedési kezelést kell elvégezni a szükséges nagy szilárdság elérése érdekében. Az öregedési kezelés dimenziós változásokhoz (zsugorodás) vezet, amelyet figyelembe kell venni a penésztervezésben és a folyamattervezésben.

Magas költség:A nyersanyagok költsége általában magasabb, mint a TI-6AL-4V.

Alkalmazás:Elsősorban repülőgép -szerkezeti alkatrészekhez, rugókhoz stb. Használják, amelyek rendkívül összetett formákat, kis hajlítási sugarakat vagy magas hideg formázhatóságot igényelnek. Használja a kiváló hideg megfogalmazhatóságát az összetett alkatrészek feldolgozásához, majd az öregedés révén nagy szilárdságot szerezzen.