Titánötvözet formázó technológia
A kúszóalakítás a titánötvözet egyik formázási technológiája. Ez azt jelenti, hogy egy bizonyos hőmérsékleten, miután a fémlemez a szerszám és a szerszám hatására deformálódik, hogy az ideális formát kapja, a hőmérsékletet és a terhelést állandó értéken tartják, így a munkadarab belsejében feszültség-lazulás és rugalmas alakváltozás lép fel. Addig alakítsd át állandó képlékeny feszültséggé, amíg a maradó feszültség és a visszaugrás lényegében megszűnik, és végül hűtés után megkapod az ideális munkadarab formát.
A kúszás alakítása során a kúszás hajtóereje az alkalmazott feszültség. A kúszás előrehaladtával a rugalmas alakváltozás csökken, így a belső feszültség ennek megfelelően csökken, és az alkalmazott feszültség is ennek megfelelően csökken. Egyes kutatók rámutattak, hogy a termikus szakítószilárdságú kúszási eljárás a vékonyfalú titánötvözet kompozitok új alakítási eljárása. Az eljárás hevítési módszereket alkalmaz, például elektromos ellenállásos fűtést, hogy vékonyfalú fémlemezeket vagy profilokat hőformázási hőmérsékletre melegítsen a nyújtás és hajlítás előtt. A végső forma kialakulásakor a hőmérséklet állandó marad, és az anyag a formafelület húzási irányába kúszik. Ez feszültségcsökkentést és feszültség-lazítást eredményez a kialakított munkadarabon belül. Csökken a maradék feszültség, ezáltal csökken az alkatrészek visszaugrása és javul az alakítási pontosság. Bemutatjuk az új eljárási technológia kutatási helyzetét, folyamatelvét, kulcsfontosságú berendezéseit, feldolgozási technológiáját, előnyeit és hátrányait. Végül a forró húzó-kúszó kompozit alakítási technológia alkalmazási lehetőségeit vizsgáljuk.
Egyes kutatók rámutatnak arra, hogy a titánötvözeteket általánosan használják a repülési alkalmazásokban, például a hordozó repülőgépvázakban, kiváló mechanikai és korróziós tulajdonságaik, valamint viszonylag kis súlyuk miatt. A titánötvözetek azonban köztudottan nehezen alakíthatók ki szobahőmérsékleten. Ezért a titánötvözet profilok alakításakor forró húzó hajlítási kúszóformázó technológiát alkalmaznak az alakítási teljesítmény javítására és a visszarugaszkodás csökkentésére. A melegen feszített hajlítás és a kúszóalakítás elve az, hogy a meleg nyújtó hajlítási szakasz után egy feszültséglazító szakaszt hajtanak végre úgy, hogy a munkadarabot a szerszámmal együtt tartják egy kiválasztott tartózkodási ideig. Ennek előnyei az alacsony maradó feszültségek és a minimális rugózás, beleértve az olcsó szerszámokat és a jó ismételhetőséget. A kúszási viselkedés jellemzésére Arrhenius-modellt használtunk, az ABAQUS-ban pedig a termikus húzóhajlítási kúszási alakváltozási folyamat végeselemes modelljét állítottuk fel. A végeselemes szimulációs eredmények azt mutatják, hogy a maradó feszültség nagymértékben csökken a feszültséglazítási szakaszban, és az alacsony maradó feszültség kisebb visszarugózást eredményez. Az előre jelzett rebound értékek jó összhangban vannak a kísérleti eredményekkel. Egyes kutatók rámutattak arra, hogy a titánötvözet lemezek melegalakítása során a kúszás vagy a feszültség-lazítás a fő mechanizmus a visszaugrás csökkentésére.
A mai napig nem vizsgálták kifejezetten a két jelenség közötti különbségeket és összefüggéseket. Magas hőmérsékletű, rövid távú kúszási és feszültség-relaxációs teszteket végeztek Ti6Al4V ötvözeten. Az ötvözet mikroszerkezetét transzmissziós elektronmikroszkóppal figyelték meg. Vizsgálták a hőmérséklet, a stressz és az idő hatását a kúszásra, illetve a stressz relaxációs viselkedésre. A két jelenség közötti összefüggéseket és különbségeket a kúszási alakváltozási idő és a nyúlási sebesség-idő összefüggések alapján hasonlítottuk össze. Az eredmények azt mutatják, hogy az alacsony hőmérsékleten és alacsony feszültség alatti kúszási viselkedést az atomi diffúzió, míg a kúszási viselkedést magas hőmérsékleten és nagy feszültség alatt a diszlokáció csúszása és kúszása szabályozza. A stressz relaxációs viselkedést elsősorban a diszlokációs mászás szabályozza. A kúszási adatokból előre jelzett stressz relaxációs viselkedés jól egyezik a kísérleti eredményekkel.
