Hlbokoťažná tvárnosť dosiek z titánovej zliatiny
Hlbokoťažná tvárnosť dosiek z titánovej zliatiny
Plech z titánovej zliatiny má niektoré jedinečné vlastnosti a výzvy, pokiaľ ide o hlboké ťahanie. Nasledujú niektoré dôležité aspekty týkajúce sa tvárnosti plechov z titánovej zliatiny pri hlbokom ťahu:
Vysoká pevnosť a nízka plasticita: Zliatina titánu má vysokú pevnosť a nízku plasticitu, čo si vyžaduje väčšiu tvarovaciu silu počas procesu tvarovania. To môže vyžadovať výkonnejšie vybavenie a zložitejšie procesy tvárnenia.
Vysoká tvrdosť: Zliatiny titánu sú vo všeobecnosti tvrdšie ako niektoré tradičné kovy, ako je oceľ alebo hliník. To môže viesť k opotrebovaniu počas procesu tvárnenia, čo si vyžaduje použitie nástrojov a zariadení odolnejších voči opotrebovaniu.
Teplotná citlivosť: Zliatiny titánu sú relatívne citlivé na zmeny teploty. Počas procesu hlbokého ťahania je potrebné kontrolovať teplotu, aby sa zabezpečili vhodné podmienky tvarovania. Vysoké teploty môžu spôsobiť, že materiál bude príliš mäkký, zatiaľ čo nízke teploty môžu sťažiť tvarovanie.
Problém oxidácie: Zliatiny titánu ľahko reagujú s kyslíkom pri vysokých teplotách za vzniku oxidov. To môže viesť k zníženiu kvality povrchu a vyžaduje si opatrenia na zabránenie oxidácii, ako je použitie ochrannej atmosféry počas procesu tvárnenia.
Optimalizácia procesu tvárnenia: Vzhľadom na jedinečné vlastnosti zliatin titánu je potrebné proces tvárnenia optimalizovať. To môže zahŕňať vhodné mazivá, rýchlosti tvárnenia, reguláciu teploty a úpravy parametrov procesu.
Tok kovu: Zliatiny titánu majú slabý tok kovu, čo môže viesť k tvorbe trhlín alebo vrások počas procesu tvárnenia. Na zabezpečenie dobrého toku kovu je preto potrebný starostlivý návrh formy a vhodný výber parametrov tvarovania.
Bežne používané hlboké ťahanie titánových platní a titánových tyčí
Bežné spôsoby deformácie titánových platní možno tiež zhrnúť ako hlboké ťahanie, auxetická expanzia, lemovanie, ohýbanie a tvarovanie kompozitov. Ak sa však použije jedna deformačná metóda hlbokého ťahania, je ťažké vyrobiť typický exemplár. Preto bola v teste skutočne použitá metóda deformácie kompozitu. Okrem toho test nevyhnutne prinesie vplyv na štruktúru formy a faktory prevádzkového procesu, takže hodnotenie výkonu pri ťahaní plechov je zložitý problém. Výskumné práce na národných stĺpcových titánových tyčiach používajú ako indikátor najmä limitný koeficient ťahu K (LDR). Boli navrhnuté rôzne metódy hodnotenia z rôznych hľadísk, ako je analýza, inšpekcia a štatistika, a mnohé problémy sa vyriešili. Väčšina z nich sa však používa najmä v bežne používaných oceľových a hliníkových materiáloch, preto ich pred použitím v titáne a zliatinách titánu treba upraviť a doplniť. Metódu skúšky vytiahnutia pre valcové časti navrhol Swift v roku 1940, pričom na meranie konečnej hodnoty koeficientu vytiahnutia K použil postupne sa zvyšujúce množstvo vlny. Táto metóda bola odporúčaná ako medzinárodný štandard Medzinárodnou spoločnosťou pre výskum kresby v roku 1967 a veľa sa naučila. Hlboké ťahanie oceľových, hliníkových, medených a iných plechov.
Pri použití v titáne, najmä v titánových zliatinách, existujú tieto hlavné problémy:
A. Ohybové trhliny sa objavia v štyroch rohoch razidla; b. Na zaoblených rohoch formy sa objavia vrásky a praskliny.
Je to spôsobené slabou odolnosťou titánových zliatin v ohybe a vráskam, čo nemôže úplne vysvetliť ich výkon pri hlbokom ťahaní. Napríklad kresliaci výkon dosiek GR5 a GR6 je slabý alebo sa nedá kresliť. Jeho ťažnosť sa meria pomocou Englhardtovej alebo skúšobnej metódy maximálnej vyťahovacej sily. Problém poškodenia ohybom sa zhoršuje, pretože sa vyžaduje, aby materiál bol úplne blízko razníka a potom sa meria sila vytiahnutia. Odporúča sa zväčšiť zaoblené rohy razníka, vykonať opatrenia proti vráskam na zaoblených rohoch konkávnej matrice a použiť mazivá obsahujúce grafit na vykonanie skúšok hlbokého ťahania zliatiny titánu.
Celkovo si hlboké ťahanie platní z titánovej zliatiny vyžaduje špeciálne zaobchádzanie a úvahy, aby sa prekonali jedinečné výkonnostné problémy. V praktických aplikáciách je zvyčajne potrebné určiť optimálne parametre procesu tvárnenia pomocou experimentov a optimalizácie.
