Tvařitelnost desek ze slitiny titanu v hlubokém tažení

Tvařitelnost desek ze slitiny titanu v hlubokém tažení
Plech ze slitiny titanu má některé jedinečné vlastnosti a výzvy, pokud jde o hluboké tažení. Níže jsou uvedeny některé důležité aspekty týkající se tvařitelnosti plechů z titanové slitiny při hlubokém tažení:
Vysoká pevnost a nízká plasticita: Titanová slitina má vysokou pevnost a nízkou plasticitu, což vyžaduje větší tvarovací sílu během procesu tvarování. To může vyžadovat výkonnější zařízení a složitější tvářecí procesy.
Vysoká tvrdost: Titanové slitiny jsou obecně tvrdší než některé tradiční kovy, jako je ocel nebo hliník. To může vést k opotřebení během procesu tváření, což vyžaduje použití nástrojů a zařízení odolnějších proti opotřebení.
Teplotní citlivost: Titanové slitiny jsou poměrně citlivé na změny teploty. Během procesu hlubokého tažení je třeba kontrolovat teplotu, aby byly zajištěny vhodné podmínky pro tváření. Vysoké teploty mohou způsobit, že materiál bude příliš měkký, zatímco nízké teploty mohou ztížit tvarování.

Problém oxidace: Slitiny titanu snadno reagují s kyslíkem při vysokých teplotách za vzniku oxidů. To může vést ke snížení kvality povrchu a vyžaduje opatření k zamezení oxidace, jako je použití ochranné atmosféry během procesu tváření.
Optimalizace procesu tváření: Vzhledem k jedinečným vlastnostem slitin titanu je třeba proces tváření optimalizovat. To může zahrnovat vhodná maziva, rychlosti tváření, řízení teploty a úpravy parametrů procesu.
Tok kovu: Slitiny titanu mají špatný tok kovu, což může vést k tvorbě trhlin nebo vrásek během procesu tváření. Proto je pro zajištění dobrého toku kovu vyžadován pečlivý návrh formy a vhodný výběr parametrů tváření.
Běžně používané hluboké tažení titanových plátů a titanových tyčí
Běžné deformační metody titanových desek lze také shrnout jako hluboké tažení, auxetická expanze, lemování, ohýbání a tváření kompozitů. Je-li však použita jediná deformační metoda hlubokého tažení, je obtížné vyrobit typický vzorek. Proto byla při testu skutečně použita metoda deformace kompozitu. Kromě toho test nevyhnutelně přinese vliv struktury formy a faktorů provozního procesu, takže vyhodnocení výkonu tažení plechu je komplexní problém. Výzkumné práce na národních sloupcových titanových tyčích používají jako indikátor především limitní koeficient tahu K (LDR). Byly navrženy různé metody hodnocení z různých hledisek, jako je analýza, kontrola a statistika, a bylo vyřešeno mnoho problémů. Většina z nich se však používá především v běžně používaných ocelových a hliníkových materiálech, proto je před použitím v titanu a slitinách titanu nutno upravit a doplnit. Zkušební metodu vytahování pro válcové části navrhl Swift v roce 1940 s použitím postupně rostoucího množství vlny k měření konečné hodnoty koeficientu vytažení K. Tato metoda, doporučená jako mezinárodní standard Mezinárodní společností pro výzkum kreslení v roce 1967, se z této metody hodně naučila. Hluboké tažení ocelových, hliníkových, měděných a jiných plechů.

Při použití v titanu, zejména a slitinách titanu, existují následující hlavní problémy:
A. Ve čtyřech rozích razníku se objeví praskliny v ohybu; b. Na zaoblených rozích formy se objeví vrásky a praskliny.
To je způsobeno špatnou odolností titanových slitin v ohybu a vráskám, což nemůže plně vysvětlit jejich výkon při hlubokém tažení. Například kreslicí výkon desek GR5 a GR6 je špatný nebo nemožné kreslit. Jeho tažnost se měří metodou Englhardt neboli maximální vytahovací síla. Problém poškození ohybem se zhoršuje, protože se vyžaduje, aby materiál byl zcela blízko razníku a poté se měří vytahovací síla. Doporučuje se zvětšit zaoblené rohy razníku, provést opatření proti vráskám na zaoblených rozích konkávní matrice a použít maziva obsahující grafit k provádění zkoušek hlubokého tažení slitiny titanu.
Hluboké tažení desek z titanové slitiny celkově vyžaduje zvláštní zacházení a úvahy, aby bylo možné překonat své jedinečné výkonnostní problémy. V praktických aplikacích je obvykle nutné stanovit optimální parametry tvářecího procesu pomocí experimentů a optimalizace.