På grund af en række fordele, såsom høj specifik styrke, god korrosionsbestandighed og høj temperaturbestandighed, er titanlegeringer blevet meget brugt i rumfarts-, flåde- og kemiske industrier.
Industrielt rent titanium er en slags metalstrukturmateriale med høj specifik styrke og god korrosionsbestandighed, har høj procesplasticitet og er i stand til stor deformation selv under kolde deformationsforhold. I de senere år er rene titaniumfolier blevet brugt i en stadigt bredere vifte af applikationer, såsom pladevarmevekslere, korrugerede plader til applikationer i elektrolyseindustrien og titanium gardinvægpaneler.
Koldpresseformning er en vigtig formningsmetode for folier. Eksempelvis dannes TA1 titaniumpladevarmevekslerplader generelt ved koldstempling, og båndet skal have gode ekspansionsegenskaber. Ren titaniumfolie har følgende ulemper ved stempling og formning: (1) stor rebound, titaniums bøjningsstyrke er relativt høj, elasticitetsmodulet er lille, så den elastiske belastning er høj, og rebound efter formning er stor; (2) plastisk anisotropi er stor på grund af det faktum, at titanlegeringsstrimlerne og -folierne rulles ved båndmetoden, og det er ikke muligt at ændre båndets retning under båndproduktionsprocessen, så strimlerne og folierne generelt har betydelige mekaniske egenskaber anisotropi fænomen, især plasticiteten. Anisotropien vil påvirke pressedannelsen betydeligt, og sædvanligvis er den tværgående plasticitet lavere end længderetningen, hvilket fører til presserevner.
I dette papir er TA1 titanlegering taget som testmateriale, skåret i skiver i båndproduktionsprocessen og derefter krydsvalset for at studere effekten af krydsvalsning på organisationen og egenskaberne af TA1 titanlegeringsfolie.
1 Test materialer og metoder
I dette papir, TA1 titanlegering som et testmateriale, er dets sammensætning vist i tabel 1. titanium svamp bruges til at fremstille TA1 titanlegering barre ved vakuum selvforbrug smeltning, og derefter smedet til en plade med en tykkelse på 155 mm, og derefter lavet til en tynd plade ved varmvalsning, og til sidst koldvalset den tynde plade til en folie med en tykkelse på 0,1 mm. I processen med koldvalsning af folie fra tynde plader anvendes to valsemetoder: den ene er almindelig valsning, dvs. valsning ved hjælp af båndmetoden, som ikke er muligt at ændre retningen af tværvalsning; den anden er krydsvalsning, dvs. skæring af en del af flageprøven, ændring af rulningsretningen (rotation 90 grader) under den efterfølgende valseproces, og derefter rulle den igen i den oprindelige retning til det endelige produkt. Efter valsning blev folierne ved normal valsning og krydsvalsning udglødet i en vakuumglødningsovn ved henholdsvis 680, 700 og 720 grader i 1 time.
Efter afslutning af udglødningen blev der brugt et optisk mikroskop til at observere mikrostrukturen af testfolierne, og en trækmaskine blev brugt til at teste de mekaniske egenskaber ved stuetemperatur af testfolierne. Træktesten blev udført i henhold til GB/T 228.1-2010 standard.
Konklusion
(1) Mikrostrukturen af prøver af TAL-titaniumlegering udglødet ved krydsvalsning og normal valsning bestod begge af ligeaksede korn; sammenligner man de to valsemetoder, kan det konstateres, at størrelsen af kornene er mindre, og organisationen er mere homogen efter krydsvalsning.
(2) Når udglødningstemperaturen stiger, aftager materialets styrke gradvist, og plasticiteten øges gradvist.
(3) Efter krydsvalsning falder prøvens styrke, og plasticiteten øges, og graden af styrke og plasticitetsanisotropi falder betydeligt; samtidig falder det tværgående bøjningsstyrkeforhold betydeligt.
(4) Kornstørrelsen og udbyttestyrken følger Hall-Petch-forholdet. Efter krydsrulning er σ0-værdierne væsentligt lavere, og K-værdierne er alle positive; efter almindelig rulning er σ0-værdierne højere, og K-værdierne er alle negative.
