Diversitatea structurii aliajului de titan și tehnologia de prelucrare
Aliajele de titan necesită, de obicei, prelucrarea termică în β zonă monofazată sau α+β zonă în două faze pentru a obține produse cu anumite structuri și proprietăți. Selectarea parametrilor de prelucrare termică are un impact important asupra proprietăților de prelucrare și microstructurii aliajelor de titan. În ultimii ani, cercetarea internă în domeniul prelucrării termice a aliajului de titan a crescut de la o zi la alta, iar aplicarea tehnologiei de simulare termică și a tehnologiei de simulare numerică în mecanismul de deformare termică a aliajului de titan și legea evoluției microstructurii este deosebit de proeminentă.
Aliaj de titan a fost utilizat pe scară largă în industria aerospațială și în alte domenii datorită proprietăților sale excelente, ar fi densitate scăzută, rezistență specifică ridicată și rezistență la fluaj. Aliajul de titan are caracteristicile ductilității scăzute, rezistenței mari la deformare și anisotropiei evidente. Prin urmare, aliajul de titan este foarte sensibil la parametrii procesului de deformare termică. Acest articol introduce tehnologia de simulare fizică și tehnologia de simulare numerică și aplicarea sa în domeniul prelucrării termice a aliajului de titan. Acesta se concentrează pe statutul de aplicare a tehnologiei de simulare în aliaj de titan mecanism de deformare la cald, predicție și control al defectelor și evoluția microstructurii, și subliniază problemele care trebuie rezolvate și tendințele de dezvoltare în simularea actuală de formare la cald aliaj de titan.
Odată cu integrarea strânsă a tehnologiei tradiționale de prelucrare a plasticului și a tehnologiei moderne a calculatoarelor în toate direcțiile, metodele tradiționale de proiectare empirică sunt înlocuite rapid și eficient cu un design analogic. Înainte de proiectarea și determinarea procesului de formare a plasticului, trebuie să fie disponibile anumite date sau rezultate predictive și, de obicei, este necesară simularea procesului. Acest tip de simulare înainte de producția reală este, în general, împărțit în simulare fizică și simulare numerică. Aplicații tipice ale tehnologiei de simulare termică.
1. Mulți cercetători au efectuat experimente de deformare prin compresie termică pe diferite tipuri de aliaje de titan folosind mașini de testare de simulare termică/forță, și au obținut curba de stres a fluxului materialului, adică relația stres-tulpină. Curba de stres al fluxului reflectă relația internă dintre stresul de curgere și parametrii procesului de deformare și, în același timp, este, de asemenea, manifestarea macroscopică a structurii interne a materialului. Xu Henchen [3] a efectuat un test constant de deformare a compresiei pe un simulator termic pentru a studia comportamentul dinamic de deformare termică a aliajului de titan TA15, a calculat energia de activare a deformării Q a materialului și a observat structura de deformare termică. Recristalizarea dinamică în regiunea fazei α este principalul mecanism de înmuiere a materialului, în timp ce în regiunea fazei β mecanismul de înmuiere este dominat de recuperare dinamică. Pe măsură ce rata de deformare scade.
2. Aplicații tipice ale tehnologiei de simulare numerică. Deoarece tehnologia de simulare numerică permite ca procesul de procesare termică a aliajului de titan să fie cu adevărat reprodus pe computer, producătorii de întreprinderi și cercetătorii științifici utilizează această tehnologie pentru a studia relația dintre parametrii ideali ai procesului și organizarea corespunzătoare și proprietățile mecanice pentru a optimiza procesul de producție actual și scopul de a reduce costul de dezvoltare al noilor produse, procese noi și materiale noi. Et al. a studiat evoluția α-fază în procesul de forjare a aliajului de titan TC21 cu structură lamelară în zona cu două faze. Simularea și analiza legii schimbării câmpului de temperatură și a câmpului de tulpină în timpul procesului de forjare și analiza cantitativă a mai mică a modificării morfologiei fazei alfa, morfologia tinde să sferoidizeze. Rezultatele arată că câmpul de tulpină și câmpul de temperatură afectează evoluția fazei de fulgi. În condiții de tulpină mai mică, marginea materialului forjare va fi recristalizată rapid datorită scăderii rapide a temperaturii, iar temperatura centrului materialului forjare va fi mai mare.
Diversitatea microstructurii aliajelor de titan are o relație regulată cu procesul de producție multi-proces a aliajelor de titan și diversitatea fiecărui proces. Această conexiune complexă determină faptul că metodele tradiționale sunt dificil de prezis și de controlat structura și proprietățile aliajelor de titan. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de simulare computerizată și numerică în ultimii ani, metoda de simulare numerică a microstructurii a devenit un instrument puternic pentru a obține relația cantitativă a influenței principalilor parametri de proces asupra macroscopică și microstructura părților formate la cald. Utilizarea tehnologiei de simulare numerică pentru a reproduce evoluția microstructurii nu numai că poate aprofunda înțelegerea mecanismului de schimbare a structurii, poate promova dezvoltarea teoriilor existente, dar, de asemenea, îmbunătăți structura materialului și de a optimiza procesul de pregătire a materialului, obținând astfel proprietățile mecanice așteptate ale materialului.
