ลักษณะการดัดของโลหะผสมไทเทเนียมที่แตกต่างกัน

ลักษณะการดัดของโลหะผสมไทเทเนียมที่แตกต่างกันแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะผสม (, ใกล้ -, -,), โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกล (โดยเฉพาะความแข็งแรงของผลผลิต, โมดูลัสยืดหยุ่น, การยืดตัวและอัตราการแข็งตัวของการทำงาน) การทำความเข้าใจคุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดัดงอและหลีกเลี่ยงการแตกร้าวสปริงแบ็คมากเกินไปหรือรูปร่างที่ไม่ถูกต้อง

ดังนั้นวิธีการบรรลุการดัดงอโลหะผสมไทเทเนียม? มีความจำเป็นที่จะต้องเข้าใจลักษณะการดัดหลักของอัลลอยไทเทเนียมเกรดที่แตกต่างกัน (รีบาวด์รัศมีการดัดขั้นต่ำความไวต่ออุณหภูมิ) และรวมความต้องการแอปพลิเคชันเฉพาะ (ความแข็งแรงความซับซ้อนของรูปร่างค่าใช้จ่าย) สำหรับการเลือกวัสดุและการออกแบบกระบวนการซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการดัด

ลักษณะการดัดของเกรดโลหะผสมไทเทเนียม

01. Titanium บริสุทธิ์อุตสาหกรรม (CP TI: GR1, GR2, GR3, GR4)

ประเภท: โลหะผสม

ลักษณะเฉพาะ:Best Bendable: CP Titanium มีประสิทธิภาพการดัดงอที่ดีที่สุดของโลหะผสมไทเทเนียมทั้งหมด มันมีความแข็งแรงต่ำที่สุด (GR1 นั้นอ่อนที่สุด GR4 นั้นยากที่สุด) และความเหนียวนั้นสูงที่สุด

การรีบาวด์ต่ำ:ความแข็งแรงของผลผลิตที่ค่อนข้างต่ำและโมดูลัสยืดหยุ่นหมายความว่าการรีบาวด์นั้นเล็กกว่าโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงทำให้ง่ายต่อการควบคุมรูปร่างสุดท้าย

แนวโน้มการแตกต่ำ:ความเหนียวที่สูงทำให้ไม่ง่ายที่จะแตกภายใต้รัศมีการดัดขนาดใหญ่

รัศมีการดัดขั้นต่ำ:โดยปกติแล้วจะเป็นไปได้ที่จะได้รับรัศมีการดัดที่ค่อนข้างเล็ก (ตัวอย่างเช่นสำหรับแผ่นบาง ๆ รัศมีชั้นในขั้นต่ำ R ของการดัด 90 องศาอาจมีความหนา 1-2 เท่าของแผ่น T)

แอปพลิเคชัน:สารเคมี, ทะเล, การปลูกถ่ายทางการแพทย์ (GR2, GR4), สินค้าอุปโภคบริโภคและสาขาอื่น ๆ ที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและความสามารถในการสร้างที่ดี

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

ประเภท: ใกล้โลหะผสม

คุณสมบัติ:การโค้งงอที่ดีมีความแข็งแรงสูงกว่า GR2 ประมาณ 50% ในขณะที่ยังคงความเหนียวที่ดี ความสามารถในการโค้งงออยู่ระหว่าง CP ไทเทเนียมและ TI-6AL-4V

ปานกลางสปริงแบ็ค: สปริงแบ็คมากกว่า CP ไทเทเนียม แต่น้อยกว่า Ti-6AL-4V

รัศมีการดัดขั้นต่ำ: ใหญ่กว่า CP ไทเทเนียมเล็กน้อย แต่ก็ยังดีกว่าส่วนใหญ่ - โลหะผสม ตัวอย่างเช่น r มากกว่าหรือเท่ากับ 2t อาจจำเป็น

แอปพลิเคชัน:ท่อไฮดรอลิกการบิน, เฟรมจักรยาน, อุปกรณ์กีฬา (ความแข็งแรงของความสมดุล, การก่อตัวและน้ำหนัก)

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

ประเภท: - อัลลอยด์ (ใช้กันมากที่สุด)

ลักษณะเฉพาะ:การดัดงอปานกลางถึงไม่ดี: นี่คือโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด แต่ก็เป็นหนึ่งในเกรดการดัดที่ท้าทายที่สุด

การรีบาวด์สูง:ความแข็งแรงของผลผลิตสูงและโมดูลัสยืดหยุ่นสูงนำไปสู่การฟื้นตัวอย่างมาก การออกแบบแม่พิมพ์จะต้องได้รับการชดเชยอย่างมีนัยสำคัญ (การเข้าโค้ง) มิฉะนั้นจะยากที่จะบรรลุมุมเป้าหมาย ความยืดหยุ่นอาจเป็นหลายครั้งที่เหล็กกล้าอ่อน

แนวโน้มการแคร็กสูง: ความเหนียวค่อนข้างต่ำ (โดยเฉพาะเมื่อเทียบกับ CP ไทเทเนียม)

ไวต่อรัศมีการดัด:จำเป็นต้องมีรัศมีการดัดขั้นต่ำที่มีขนาดใหญ่ขึ้น สำหรับการดัดงอ 90 องศาจะต้องใช้รัศมีชั้นในขั้นต่ำมากกว่าหรือเท่ากับ 3T (ความหนาของแผ่น) และแม้กระทั่ง R มากกว่าหรือเท่ากับ 4T หรือมากกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทิศทางการดัดงอตั้งฉากกับทิศทางการหมุน การลองรัศมีที่เล็กลงสามารถทำให้เกิดการแตกร้าวด้านนอกได้อย่างง่ายดาย

ความไวต่อข้อบกพร่องของพื้นผิว: รอยขีดข่วนช่องว่าง ฯลฯ สามารถกลายเป็นแหล่งของรอยแตกได้

ทำงานหนัก:อัตราการแข็งตัวของการทำงานสูงและโค้งงอหลายครั้งหรือโค้งงอขนาดเล็กจะเพิ่มความเสี่ยงของการแตกร้าว

ผลกระทบอุณหภูมิ:ความร้อน (150-300 องศา) สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการดัดอย่างมีนัยสำคัญ:

ลดความเครียดในการไหลและลดแรงดัดที่จำเป็น

ปรับปรุงความเหนียวและอนุญาตให้รัศมีการดัดขนาดเล็กลง (ซึ่งอาจลดลงเป็น R มากกว่าหรือเท่ากับ 2T)

ลดปริมาณการฟื้นตัว

การดัดด้วยความร้อนเป็นวิธีทั่วไปสำหรับการตัดเฉือนรูปร่างที่ซับซ้อน Ti-6AL-4V หรือรัศมีขนาดเล็ก

แอปพลิเคชัน:ชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศชิ้นส่วนเครื่องยนต์รถยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงการปลูกถ่ายทางการแพทย์อุตสาหกรรมทหารและสาขาอื่น ๆ ที่ต้องการความแข็งแรงสูงประสิทธิภาพความเหนื่อยล้าที่ดีและความต้านทานความร้อนปานกลาง

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

ประเภท:-อัลลอย (รุ่นคั่นระหว่างคั่นระหว่าง TI-6AL-4V) รุ่นต่ำสุด)

ลักษณะเฉพาะ:ลักษณะพื้นฐานที่คล้ายกับ GR5 (รัศมีการรีบาวด์สูงต้องการการดัดขนาดใหญ่ง่ายต่อการแตก)

คุณสมบัติการดัดงอที่ดีขึ้นเล็กน้อย: ออกซิเจนที่ต่ำกว่าไนโตรเจนปริมาณเหล็กทำให้ความเหนียวดีกว่า GR5 มาตรฐานเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกันแนวโน้มการแตกร้าวอาจต่ำกว่าเล็กน้อยและรัศมีการโค้งงอที่อนุญาตอาจลดลงเล็กน้อย (แต่ยังมีขนาดใหญ่กว่า CP ไทเทเนียมมาก)

การรีบาวด์ยังคงแข็งแกร่ง

แอปพลิเคชัน:ส่วนใหญ่ใช้ในพื้นที่ที่ต้องใช้ความเหนียวแตกหักสูงมากเช่นการปลูกถ่ายศัลยกรรมภาชนะแช่แข็ง คุณสมบัติการดัดได้ดีขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้นและยังต้องใช้ความระมัดระวัง

05. โลหะผสม (เช่น TI-15V-3CR-3AL-3SN, TI-3AL-8V-6CR-4MO-4ZR (เบต้า C), TI-5AL-5V-5MO-3CR)

ประเภท: โลหะผสม (มักเกิดขึ้นในสถานะที่ได้รับการแก้ปัญหา (ST))

ลักษณะเฉพาะ:คุณสมบัติการดัดเย็นที่ยอดเยี่ยม (ในสถานะการแก้ปัญหา): นี่เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของโลหะผสม

ความแข็งแรงของผลผลิตต่ำมาก/ความเหนียวสูง: ความแข็งแรงอยู่ในระดับต่ำในสถานะ ST และความเหนียวนั้นสูงมาก (สูงถึง 20%+)

รัศมีการดัดต่ำสุดที่เล็กมาก: ในสถานะ ST สามารถทำได้รัศมีการดัดขนาดเล็กมากแม้จะอยู่ใกล้กับ r =0.5 t (ขึ้นอยู่กับโลหะผสมและความหนาเฉพาะ) ซึ่งดีกว่า - โลหะผสม

การรีบาวด์ต่ำ:ความแข็งแรงของผลผลิตต่ำหมายความว่าการรีบาวด์ค่อนข้างเล็ก

แนวโน้มการแคร็กต่ำ: ความเหนียวสูงทำให้ไม่ง่ายที่จะแตกภายใต้การดัดอย่างรุนแรง

ประเด็นสำคัญ:จำเป็นต้องมีการชุบแข็งแบบชาร์จเมื่อเกิดขึ้น: การดัดมักจะดำเนินการในสถานะอ่อน (ST) เพื่อให้ได้รูปแบบที่ดีที่สุด หลังจากการขึ้นรูปจะต้องดำเนินการรักษาผู้สูงอายุเพื่อให้ได้ความแข็งแรงสูงที่ต้องการ การรักษาอายุจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงมิติ (การหดตัว) ซึ่งจะต้องพิจารณาในการออกแบบแม่พิมพ์และการวางแผนกระบวนการ

ราคาสูง:ต้นทุนของวัตถุดิบมักจะสูงกว่า Ti-6AL-4V

แอปพลิเคชัน:ส่วนใหญ่ใช้สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศสปริง ฯลฯ ที่ต้องใช้รูปร่างที่ซับซ้อนมากรัศมีการดัดขนาดเล็กหรือการก่อตัวของความเย็นสูง ใช้ความสามารถในการเย็นที่ยอดเยี่ยมในการประมวลผลชิ้นส่วนที่ซับซ้อนจากนั้นรับความแข็งแรงสูงผ่านอายุ