Різноманітність та технологія обробки структури титанового сплаву
Титанові сплави зазвичай вимагають термічної обробки в β однофазній зоні або α+β двофазної зони для отримання виробів з певною структурою і властивостями. Підбір параметрів термічної обробки має важливий вплив на властивості обробки і мікроструктуру титанових сплавів. В останні роки вітчизняні дослідження в галузі термічної обробки титанового сплаву з часом поспіль сяяв, особливо помітне застосування технології термомоніуму та чисельного моделювання в механізмі термічної деформації титанового сплаву та законі еволюції мікроструктури.
Титановий сплав широко використовується в аерокосмічній та інших галузях завдяки своїм відмінним властивостям, таким як низька щільність, висока питома міцність і стійкість до повзучості. Титановий сплав має характеристики низької пластичності, великої деформаційності і очевидної анізотропії. Тому титановий сплав дуже чутливий до параметрів процесу термічної деформації. У даній статті представлена технологія фізичного моделювання та чисельна технологія моделювання та її застосування в області термічної обробки титанового сплаву. Вона зосереджена на застосуванні технології моделювання в механізмі гарячої деформації титанового сплаву, прогнозуванні та контролі дефектів та еволюції мікроструктури, а також вказує на проблеми, які необхідно вирішити, та тенденції розвитку в сучасному симуляційному гарячому формуванні титанового сплаву.
З тісною інтеграцією традиційної технології обробки пластику і сучасних комп'ютерних технологій в усіх напрямках, традиційні емпіричні методи проектування швидко і ефективно замінюються аналоговою конструкцією. Перед проектуванням і визначенням процесу формування пластику повинні бути доступні певні прогнозні дані або результати, і моделювання процесу, як правило, потрібно. Цей вид моделювання перед фактичним виробництвом, як правило, ділиться на фізичне моделювання та числове моделювання. Типові застосування технології термомоніумування.
1. Багато вчених провели експерименти з деформації термічної деформації на різних типах титанових сплавів за допомогою теплових / силових тест-машин, а також отримали криву напруги потоку матеріалу, тобто зв'язок напруги-деформації. Крива напруги потоку відображає внутрішній зв'язок між напругою потоку і параметрами процесу деформації, і в той же час це також макроскопічний прояв внутрішньої структури матеріалу. Сюй Веньчен [3] провів постійний тест деформації деформації частоти деформацій на тепловому тренажері для вивчення динамічної теплової деформації титанового сплаву TA15, розрахував енергію активації деформації Q матеріалу і спостерігав теплову деформацію структури. Динамічна рекрилталізація в α фазі є основним механізмом пом'якшення матеріалу, в той час як в β фазі фази механізм пом'якшення переважає динамічне відновлення. У міру зменшення швидкості деформації.
2. Типові застосування чисельної технології моделювання. Оскільки чисельна технологія моделювання дозволяє по-справжньому відтворити процес термічної обробки титанового сплаву на комп'ютері, виробники підприємств і наукові дослідники використовують цю технологію для вивчення взаємозв'язку між ідеальними параметрами процесу і відповідною організацією і механічними властивостями для оптимізації поточного виробничого процесу і мети зниження витрат на розробку нових продуктів, нових процесів і нових матеріалів. Та ін. вивчив еволюцію α фази в процесі фордування титанового сплаву TC21 з ламелларою структурою в двофазній зоні. Моделювання та аналіз закону зміни температурного поля та деформаційного поля в процесі кування та кількісного аналізу меншої зміни морфології альфа-фази, морфологія має тенденцію до сфероїдизації. Результати показують, що деформаційне поле і температурне поле впливають на еволюцію луснутої фази. За умови нижнього штаму край кування матеріалу буде швидко перекружуватися через швидке перепаду температур, а температура центру клінного матеріалу буде вище.
Різноманітність мікроструктури титанових сплавів має регулярний зв'язок з багатопроцесимовим процесом виробництва титанових сплавів і різноманітністю кожного процесу. Цей складний зв'язок визначає, що традиційними методами важко передбачити і контролювати структуру і властивості титанових сплавів. З розвитком комп'ютерної та чисельної технології моделювання в останні роки чисельний метод моделювання мікроструктури став потужним інструментом отримання кількісного взаємозв'язку впливу основних параметрів процесу на макроскопічну та мікроструктуру гарячих утворених частин. Використання чисельної технології моделювання для відтворення еволюції мікроструктури може не тільки поглибити розуміння механізму зміни структури, сприяти розвитку існуючих теорій, але і поліпшити структуру матеріалу і оптимізувати процес підготовки матеріалу, тим самим отримавши очікувані механічні властивості матеріалу.
