Vanwege een reeks voordelen, zoals hoge specifieke sterkte, goede corrosieweerstand en hoge temperatuurbestendigheid, worden titaniumlegeringen op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart-, marine- en chemische industrie.
Industrieel puur titanium is een soort metaalstructuurmateriaal met een hoge specifieke sterkte en goede corrosieweerstand, heeft een hoge procesplasticiteit en is in staat tot grote vervorming, zelfs onder koude vervormingsomstandigheden. De laatste jaren worden pure titaniumfolies in steeds bredere toepassingen gebruikt, zoals platenwarmtewisselaars, golfplaten voor toepassingen in de elektrolyse-industrie en titanium vliesgevelpanelen.
Koudpersvormen is een belangrijke vormmethode voor folies. TA1 titanium platenwarmtewisselaarplaten worden bijvoorbeeld in het algemeen gevormd door koudpersen, en de strip moet goede expansie-eigenschappen hebben. Zuivere titaniumfolie heeft de volgende nadelen tijdens het stempelen en vormen: (1) grote terugvering, de buigsterkte van titanium is relatief hoog, de elasticiteitsmodulus is klein, dus de elastische spanning is hoog en de terugvering na het vormen is groot; (2) de plastic anisotropie is groot, vanwege het feit dat de strips en folies van titaniumlegering worden gerold volgens de stripmethode, en het niet mogelijk is om de richting van de strip te veranderen tijdens het productieproces van de strip, dus de strips en folies hebben over het algemeen een aanzienlijk anisotropiefenomeen met mechanische eigenschappen, vooral de plasticiteit. De anisotropie zal de persvorming aanzienlijk beïnvloeden, en gewoonlijk is de transversale plasticiteit lager dan de longitudinale richting, wat leidt tot persscheuren.
In dit artikel wordt de TA1-titaniumlegering als testmateriaal genomen, in plakjes gesneden tijdens het productieproces van de strip en vervolgens gekruist om het effect van kruisrollen op de organisatie en eigenschappen van TA1-titaniumlegeringsfolie te bestuderen.
1 Testmaterialen en methoden
In dit artikel wordt TA1-titaniumlegering als testmateriaal gebruikt. De samenstelling ervan wordt weergegeven in Tabel 1. Titaniumspons wordt gebruikt om TA1-titaanlegeringstaven te bereiden door zelfverbruik onder vacuüm te smelten en vervolgens te smeden tot een plaat met een dikte van 155 mm, en vervolgens tot een dunne plaat gemaakt door warmwalsen, en tenslotte de dunne plaat koud gewalst tot een folie met een dikte van 0,1 mm. Bij het koudwalsen van folie uit dunne platen worden twee walsmethoden gebruikt: de ene is gewoon walsen, dat wil zeggen walsen met behulp van de stripmethode, waarbij het niet mogelijk is om de richting van het dwarswalsen te veranderen; de andere is kruiswalsen, dwz het snijden van een deel van het vlokmonster, het veranderen van de walsrichting (90 graden draaien) tijdens het daaropvolgende walsproces, en het vervolgens opnieuw in de oorspronkelijke richting naar het eindproduct walsen. Na het walsen werden de folies met behulp van normaal walsen en kruiswalsen gedurende 1 uur gegloeid in een vacuümgloeioven bij respectievelijk 680, 700 en 720 graden.
Na voltooiing van het uitgloeien werd een optische microscoop gebruikt om de microstructuur van de testfolies te observeren, en werd een trekmachine gebruikt om de mechanische eigenschappen van de testfolies bij kamertemperatuur te testen. De trekproef werd uitgevoerd volgens de GB/T 228.1-2010 standaard.
Conclusie
(1) De microstructuur van monsters van TAl-titaniumlegeringen, uitgegloeid door kruiswalsen en normaal walsen, bestond beide uit gelijkassige korrels; Als we de twee walsmethoden vergelijken, kan worden vastgesteld dat de korrelgrootte kleiner is en dat de organisatie homogener is na kruislings walsen.
(2) Naarmate de gloeitemperatuur toeneemt, neemt de sterkte van het materiaal geleidelijk af en neemt de plasticiteit geleidelijk toe.
(3) Na dwarswalsen neemt de sterkte van het monster af en neemt de plasticiteit toe, en neemt de mate van sterkte en plasticiteitsanisotropie aanzienlijk af; tegelijkertijd neemt de transversale buigsterkteverhouding aanzienlijk af.
(4) De korrelgrootte en vloeigrens volgen de Hall-Petch-relatie. Na cross-rolling zijn de σ0-waarden aanzienlijk lager en zijn de K-waarden allemaal positief; na gewoon rollen zijn de σ0-waarden hoger en zijn de K-waarden allemaal negatief.
