Разноликост структуре и технологије обраде легуре титанијума
Легуре титана обично захтевају термичку обраду у β једнофазној зони или α + β двофазној зони да би се добили производи са одређеном структуром и својствима. Избор параметара термичке обраде има важан утицај на својства обраде и микроструктуру титанијумових легура. Последњих година домаћа истраживања у области термичке обраде легуре титана повећавају се из дана у дан, а посебно је истакнута примена технологије термичке симулације и технологије нумеричке симулације у механизму термичке деформације легуре титанијума и закону о еволуцији микроструктуре.
Легура титана се широко користи у ваздухопловству и другим пољима због својих изврсних својстава као што су мала густина, висока специфична чврстоћа и отпорност на пузање. Легура титана има карактеристике мале дуктилности, велике отпорности на деформације и очигледне анизотропије. Стога је легура титана веома осетљива на параметре процеса термичке деформације. Овај чланак представља технологију физичке симулације и нумеричку симулацију и њихову примену у области термичке обраде легура титанијума. Фокусира се на статус примене технологије симулације у механизму вруће деформације легуре титанијума, предвиђању и контроли дефеката и развоју микроструктуре, и указује на проблеме који треба решити и развојне трендове у тренутној симулацији врућег обликовања легуре титанијума.
Уз блиску интеграцију традиционалне технологије обраде пластике и савремене рачунарске технологије у свим правцима, традиционалне емпиријске методе дизајна брзо и ефикасно замењују аналогним дизајном. Пре дизајнирања и одређивања процеса обликовања пластике морају бити доступни одређени предиктивни подаци или резултати, а обично је потребна симулација процеса. Ова врста симулације пре стварне производње углавном се дели на физичку и нумеричку. Типичне примене технологије термичке симулације.
1. Многи научници су спровели експерименте за деформацију топлотном компресијом на различитим врстама титанијумових легура користећи машине за испитивање термичке / силе симулације и добили криву напона протока материјала, односно однос напрезање-деформација. Крива напрезања протока одражава унутрашњи однос напрезања протока и параметара процеса деформације, а истовремено је и макроскопска манифестација унутрашње структуре материјала. Ксу Венцхен [3] спровео је тест деформације компресије са константном деформацијом на термичком симулатору како би проучио динамичко понашање топлотне деформације легуре титанијума ТА15, израчунао енергију К активације деформације материјала и посматрао структуру топлотне деформације. Динамичка рекристализација у подручју α фазе главни је механизам омекшавања материјала, док у подручју β фазе механизмом омекшавања доминира динамички опоравак. Како се стопа деформације смањује.
2. Типичне примене технологије нумеричке симулације. Будући да технологија нумеричке симулације омогућава да се процес термичке обраде легуре титанијума заиста репродукује на рачунару, произвођачи у предузећима и научни истраживачи користе ову технологију за проучавање односа између идеалних параметара процеса и одговарајуће организације и механичких својстава ради оптимизације тренутног процеса производње и Сврха смањења трошкова развоја нових производа, нових процеса и нових материјала. Ет ал. проучавао еволуцију α-фазе у процесу ковања легуре титана ТЦ21 са ламеларном структуром у двофазној зони. Симулација и анализа закона промене температурног поља и поља деформација током процеса ковања и квантитативна анализа мањих промена морфологије алфа фазе, морфологија тежи да сфероидизира. Резултати показују да поље деформација и температурно поље утичу на развој љуспасте фазе. Под условима мањег напрезања, ивица материјала за ковање ће се брзо прекристализовати због брзог пада температуре, а температура средишта материјала за ковање биће виша.
Разноликост микроструктуре титанијумових легура има редован однос са вишепроцесним процесом производње титанијумових легура и разноврсношћу сваког процеса. Ова сложена веза одређује да је традиционалним методама тешко предвидети и контролисати структуру и својства титанијумових легура. Развојем рачунарске и нумеричке симулационе технологије последњих година, нумеричка симулациона метода микроструктуре постала је моћно средство за добијање квантитативног односа утицаја главних процесних параметара на макроскопску и микроструктуру топло обликованих делова. Употреба нумеричке симулационе технологије за репродукцију еволуције микроструктуре може не само да продуби разумевање механизма промене структуре, промовише развој постојећих теорија, већ и побољша структуру материјала и оптимизује поступак припреме материјала, чиме се добијају очекивана механичка својства материјала.
