På grunn av en rekke fordeler som høy spesifikk styrke, god korrosjonsbestandighet og høy temperaturbestandighet, har titanlegeringer blitt mye brukt i romfart, marine og kjemisk industri.
Industrielt rent titan er et slags metallstrukturmateriale med høy spesifikk styrke og god korrosjonsbestandighet, har høy prosessplastisitet og er i stand til stor deformasjon selv under kalde deformasjonsforhold. De siste årene har rene titanfolier blitt brukt i et stadig bredere spekter av bruksområder, som platevarmevekslere, korrugerte plater for bruk i elektrolyseindustrien og gardinveggpaneler av titan.
Kaldpressing er en viktig formingsmetode for folier. For eksempel dannes TA1 titanplatevarmevekslerplater generelt ved kaldstempling, og båndet må ha gode ekspansjonsegenskaper. Ren titanfolie har følgende ulemper i prosessen med stempling og forming: (1) stor rebound, titans bøyestyrke er relativt høy, elastisitetsmodulen er liten, så den elastiske belastningen er høy, og rebound etter forming er stor; (2) plastisk anisotropi er stor, på grunn av det faktum at titanlegeringsstrimlene og -foliene rulles ved hjelp av strimmelmetoden, og det er ikke mulig å endre retningen på strimmelen i prosessen med strimmelproduksjon, så strimlene og foliene generelt har betydelige mekaniske egenskaper anisotropi fenomen, spesielt plastisiteten. Anisotropien vil påvirke pressformingen betydelig, og vanligvis er tverrplastisiteten lavere enn lengderetningen, noe som fører til presssprekker.
I denne artikkelen blir TA1 titanlegering tatt som testmateriale, skåret i skiver under produksjon av bånd, og deretter kryssvalset for å studere effekten av kryssrulling på organiseringen og egenskapene til TA1 titanlegeringsfolie.
1 Test materialer og metoder
I dette papiret, TA1 titanlegering som et testmateriale, er dets sammensetning vist i tabell 1. titansvamp brukes til å fremstille TA1 titanlegering ingot ved vakuum selvforbruk smelting, og deretter smidd til en plate med en tykkelse på 155 mm, og deretter laget til en tynn skive ved varmvalsing, og til slutt kaldvalset den tynne skiven til en folie med en tykkelse på 0,1 mm. I prosessen med kaldvalsing av folie fra tynne plater brukes to rullingsmetoder: den ene er vanlig rulling, dvs. rulling ved hjelp av båndmetoden, som ikke er mulig å endre retningen på kryssrulling; den andre er kryssrulling, dvs. kutte en del av flakprøven, endre rullingsretningen (rotere 90 grader) under den påfølgende rullingsprosessen, og deretter rulle den igjen i den opprinnelige retningen til sluttproduktet. Etter rulling ble foliene ved bruk av vanlig rulling og kryssrulling glødet i en vakuumglødeovn ved henholdsvis 680, 700 og 720 grader i 1 time.
Etter fullført gløding ble et optisk mikroskop brukt for å observere mikrostrukturen til testfoliene, og en strekkmaskin ble brukt til å teste de mekaniske egenskapene til testfoliene ved romtemperatur. Strekktesten ble utført i henhold til GB/T 228.1-2010 standard.
Konklusjon
(1) Mikrostrukturen til prøver av TAL titanlegering glødet ved kryssvalsing og normal valsing besto begge av likeaksede korn; sammenligner de to valsemetodene, kan man finne at størrelsen på kornene er mindre og organiseringen er mer homogen etter kryssvalsing.
(2) Ettersom glødetemperaturen øker, avtar styrken til materialet gradvis og plastisiteten øker gradvis.
(3) Etter kryssrulling avtar styrken til prøven og plastisiteten øker, og graden av styrke og plastisitetsanisotropi reduseres betydelig; samtidig reduseres tverrbøyestyrkeforholdet betydelig.
(4) Kornstørrelsen og flytestyrken følger Hall-Petch-forholdet. Etter kryssrulling er σ0-verdiene betydelig lavere og K-verdiene er alle positive; etter vanlig rulling er σ0-verdiene høyere og K-verdiene er alle negative.
