Tecnologia de conformació d'aliatge de titani
La formació de fluïdesa és una de les tecnologies de formació d'aliatges de titani. Significa que a una temperatura determinada, després que la xapa metàl·lica es deforma sota l'acció de l'eina i mor per obtenir la forma ideal, la temperatura i la càrrega es mantenen constants, de manera que es produeix una relaxació de l'estrès a l'interior de la peça i es produeix una tensió elàstica. Transformeu-vos en una tensió plàstica permanent fins que s'eliminin bàsicament la tensió residual i el retorn elàstic, i finalment s'obté la forma ideal de la peça després del refredament.
La força motriu de la fluència durant la formació de fluïdesa és la tensió aplicada. A mesura que avança la fluència, la tensió elàstica disminueix, de manera que la tensió interna disminueix en conseqüència i la tensió aplicada disminueix en conseqüència. Alguns investigadors van assenyalar que el procés de fluïdesa de tracció tèrmica és un nou procés de formació de compostos d'aliatge de titani de parets primes. El procés utilitza mètodes d'escalfament com la calefacció per resistència elèctrica per escalfar xapes o perfils metàl·lics de parets primes a temperatures de termoconformat abans d'estirar i doblegar. A mesura que es forma la forma final, la temperatura es manté constant i el material s'arrossega en la direcció de tracció de la superfície del motlle. Això es tradueix en una reducció de l'estrès i una relaxació de l'estrès en línia dins de la peça formada. Es redueix la tensió residual, reduint així el retorn elàstic de les peces i millorant la precisió de conformació. S'introdueix l'estat de la investigació, el principi del procés, l'equip clau, la tecnologia de processament, els avantatges i els inconvenients de la nova tecnologia de procés. Finalment, s'esperen les perspectives d'aplicació de la tecnologia de conformació de compostos amb estirat en calent i fluïdesa.
Alguns investigadors assenyalen que els aliatges de titani s'utilitzen habitualment en aplicacions aeroespacials, com ara els avions portadors, a causa de les seves excel·lents propietats mecàniques i de corrosió i el seu pes relativament lleuger. Tanmateix, els aliatges de titani són notòriament difícils de formar a temperatura ambient. Per tant, en la formació de perfils d'aliatge de titani, s'utilitza la tecnologia de formació de fluïdesa de flexió en calent per millorar el rendiment de conformació i reduir el retorn elàstic. El principi de flexió d'estirament en calent i formació de fluïdesa és que, després de l'etapa de flexió d'estirament en calent, es realitza una etapa de relaxació de l'estrès mantenint la peça de treball amb el motlle durant un temps de permanència seleccionat. Això té els avantatges d'unes tensions residuals baixes i un retorn elàstic mínim, incloent eines barates i una bona repetibilitat. Es va utilitzar el model d'Arrhenius per caracteritzar el comportament de fluència, i es va establir un model d'elements finits del procés de deformació de fluència de flexió per tracció tèrmica a ABAQUS. Els resultats de la simulació d'elements finits mostren que l'estrès residual es redueix molt durant l'etapa de relaxació de l'estrès i que la tensió residual baixa provoca un retorn elàstic més petit. Els valors de rebot previstos estan d'acord amb els resultats experimentals. Alguns investigadors van assenyalar que la fluència o la relaxació de l'estrès és el mecanisme principal per reduir el retorn elàstic durant la formació en calent de plaques d'aliatge de titani.
Fins ara, les diferències i connexions entre aquests dos fenòmens no s'han explorat de manera explícita. Es van realitzar proves de fluïdesa i relaxació de l'estrès a curt termini a alta temperatura amb aliatge Ti6Al4V. La microestructura de l'aliatge es va observar mitjançant un microscopi electrònic de transmissió. Es van estudiar els efectes de la temperatura, l'estrès i el temps sobre el comportament de fluïdesa i relaxació de l'estrès, respectivament. Les correlacions i diferències entre els dos fenòmens es van comparar a partir de les relacions de deformació-temps de fluència i de velocitat de tensió-temps. Els resultats mostren que el comportament de fluència a baixa temperatura i tensió baixa està controlat per difusió atòmica, i el comportament de fluència a alta temperatura i tensió alta està controlat per lliscament i fluïdesa de la dislocació. El comportament de relaxació de l'estrès es controla principalment per l'escalada de luxació. El comportament de relaxació de l'estrès previst a partir de les dades de fluïdesa concorda bé amb els resultats experimentals.
