Característiques de flexió de diferents graus d’aliatges de titani

Les característiques de flexió de diferents graus d’aliatges de titani varien significativament, segons el seu tipus d’aliatge (, gairebé, -,), la microestructura i les propietats mecàniques (sobretot la força de rendiment, el mòdul elàstic, l’allargament i la taxa d’enduriment del treball). Comprendre aquestes propietats és fonamental per a la flexió amb èxit i evitar les esquerdes, les formes de primavera excessives o les formes inexactes.

Aleshores, com aconseguir el processament de flexió de l’aliatge de titani? Cal comprendre les característiques de flexió bàsiques de diferents graus d’aliatges de titani (rebot, radi de flexió mínim, sensibilitat a la temperatura) i combinar els requisits d’aplicació específics (força, complexitat de forma, cost) per a la selecció de materials i el disseny de processos, que és la clau per a la flexió amb èxit dels aliatges de titani.

Característiques de flexió de les notes d’aliatge de titani

01. Titani pur industrial (CP TI: GR1, GR2, GR3, GR4)

Tipus: Aliatge

Característiques:Millor doblabilitat: CP Titanium té la millor actuació de flexió de tots els aliatges de titani. Té la força més baixa (GR1 és la més suau, GR4 és la més dura) i la ductilitat és la més alta.

Rebot baix:La força de rendiment relativament baixa i el mòdul elàstic significa que el rebot és menor que el dels aliatges de titani de gran resistència, cosa que facilita el control de la forma final.

Baixa tendència a la fissura:L’alta ductilitat fa que no sigui fàcil trencar -se sota un gran radi de flexió.

Radi mínim de flexió:Normalment és possible aconseguir un radi de flexió relativament reduït (per exemple, per a plaques primes, el radi interior mínim R de flexió de 90 graus pot ser 1-2 vegades el gruix de la placa T).

Aplicacions:Implants químics, marins, mèdics (GR2, GR4), béns de consum i altres camps que requereixen resistència a la corrosió i bona formabilitat.

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

Tipus: a prop de l'aliatge

Propietats:Una bona doblabilitat, amb aproximadament un 50% de força superior a la GR2, mantenint una bona ductilitat. La doblabilitat es troba entre el titani CP i el TI-6AL-4V.

Springback moderat: Springback és més gran que el titani de CP, però inferior a Ti-6al-4V.

Radi mínim de flexió: lleugerament més gran que el titani CP, però encara millor que la majoria dels aliatges. Per exemple, es pot requerir r major o igual a 2T.

Aplicació:Tubs hidràulics de l'aviació, marcs de bicicleta, equips esportius (força d'equilibri, formabilitat i pes).

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

Tipus: - Aliatge (més utilitzat)

Característiques:La flexió de mitjana a pobre: ​​es tracta de l’aliatge de titani més utilitzat, però també és una de les notes comunes més difícils de flexió.

Rebot alt:La gran resistència al rendiment i el mòdul elàstic alt condueixen a un gran rebot. El disseny del motlle ha de ser compensat significativament (acorrabossat), en cas contrari serà difícil assolir l'angle objectiu. La resiliència pot ser diverses vegades la de l’acer suau.

Alta tendència a la fissura: ductilitat relativament baixa (sobretot en comparació amb el titani CP).

Sensible al radi de flexió:Cal un radi de flexió mínim més gran. Per a la flexió de 90 graus, el radi interior mínim r major o igual a 3T (gruix de la placa) sol necessitar, i fins i tot r major o igual a 4T o superior, sobretot quan la direcció de flexió és perpendicular a la direcció del rodatge. Provar un radi més petit pot provocar un esquerdament a l'exterior.

Sensible als defectes de la superfície: rascades, buits, etc. poden convertir -se en fonts d’esquerdes.

Retiració de la feina: elLa taxa d’enduriment del treball és elevada i múltiples corbes o revolts en petit pas augmentaran el risc d’esquerdament.

Efecte de temperatura:La calefacció (150-300 graus) pot millorar significativament el seu rendiment de flexió:

Reduir l’estrès reològic i reduir la força de flexió necessària.

Millorar la ductilitat i permetre un radi de flexió més reduït (que es pot reduir a r major o igual a 2T).

Reduir la quantitat de rebot.

La flexió tèrmica és un mètode comú per mecanitzar formes complexes TI-6AL-4V o petits radis.

Aplicació:Parts estructurals aeroespacials, parts del motor, automòbils d’alt rendiment, implants mèdics, indústria militar i altres camps que requereixen una gran resistència, un bon rendiment de fatiga i una resistència a la calor mitjana.

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

Tipus:-Aliatge (versió intersticial ultra-baixa de Ti-6al-4V)

Característiques:Característiques bàsiques similars a GR5 (Rebound alt, gran radi de flexió necessari, fàcil de trencar).

Propietats de flexió lleugerament millors: el contingut inferior a l’oxigen, al nitrogen, al ferro fa que la seva ductilitat sigui lleugerament millor que la GR5 estàndard. Això significa que, en les mateixes condicions, la tendència de la fissura pot ser lleugerament inferior i el radi de flexió admissible pot ser lleugerament reduït (però encara molt més gran que el titani CP).

El rebot encara és fort.

Aplicacions:S'utilitza principalment en zones que requereixen una duresa de fractura extremadament elevada, com ara implants quirúrgics, contenidors criogènics. Les propietats de flexió només han millorat marginalment i encara es requereix precaució.

05. ALLOY (com TI-15V-3CR-3AL-3SN, TI-3AL-8V-6CR-4MO-4ZR (beta C), TI-5AL-5V-5MO-3CR)

Tipus: aliatge (generalment format en estat tractat amb solució (ST))

Característiques:Excel·lents propietats de flexió en fred (en estat de solució): aquest és un dels majors avantatges de l’aliatge.

Resistència de rendiment molt baixa/alta ductilitat: la força és baixa en estat ST i la ductilitat és molt alta (fins a un 20%+).

Radi de flexió mínim molt petit: En estat ST, es pot aconseguir un radi de flexió molt petit, fins i tot a prop de R =0.5 T (depenent de l’aliatge i el gruix específic), que és molt millor que els aliatges.

Rebot baix:Baixa força de rendiment significa que el rebot és relativament petit.

Baixa tendència a la fissura: l’alta ductilitat fa que no sigui fàcil esquerdar -se sota la flexió severa.

Punt clau:L’enduriment de l’envelliment és necessari després de formar -se: la flexió es realitza generalment en estat suau (ST) per obtenir la millor formabilitat. Després de formar -se, s’ha de dur a terme el tractament d’envelliment per aconseguir la gran resistència necessària. El tractament de l’envelliment comportarà canvis dimensionals (contracció), que s’ha de considerar en el disseny de motlles i la planificació de processos.

Alt cost:El cost de les matèries primeres sol ser superior al de Ti-6al-4V.

Aplicació:S'utilitza principalment per a parts estructurals aeroespacials, molles, etc. que requereixen formes extremadament complexes, petits radis de flexió o alta formabilitat en fred. Utilitzeu la seva excel·lent formabilitat en fred per processar parts complexes i, a continuació, obtenir una gran resistència a l’envelliment.