Estructura d'aliatge de titani Diversitat i Tecnologia de Processament
Els aliatges de titani solen requerir processament tèrmic a la zona monofàsica β o zona trifàsica α+β per obtenir productes amb certa estructura i propietats. La selecció de paràmetres de processament tèrmic té un impacte important en les propietats de processament i microestructura d'aliatges de titani. En els últims anys, la investigació domèstica en el camp del processament tèrmic d'aliatge de titani ha augmentat dia a dia, i l'aplicació de la tecnologia de simulació tèrmica i la tecnologia de simulació numèrica en mecanisme de deformació tèrmica d'aliatge de titani i la llei d'evolució de microestructura és particularment prominent.
L'aliatge de titani ha estat àmpliament utilitzat en l'aeroespacial i altres camps a causa de les seves excel·lents propietats com baixa densitat, alta resistència específica i resistència a l'arrossegament. L'aliatge de titani té les característiques de baixa ductilitat, gran resistència a la deformació i una evident anisotropia. Per tant, l'aliatge de titani és molt sensible als paràmetres del procés de deformació tèrmica. Aquest article introdueix la tecnologia de simulació física i la tecnologia de simulació numèrica i la seva aplicació en el camp del processament tèrmic d'aliatge de titani. Se centra en l'estat de l'aplicació de la tecnologia de simulació en el mecanisme de deformació calenta d'aliatge de titani, predicció i control de defectes i evolució de la microestructura, i assenyala els problemes a resoldre i les tendències de desenvolupament en l'actual simulació de formació en calent d'aliatge de titani.
Amb l'estreta integració de la tecnologia tradicional de processament de plàstic i la tecnologia informàtica moderna en totes direccions, els mètodes tradicionals de disseny empíric són reemplaçats de forma ràpida i eficaç pel disseny analògic. Abans de dissenyar i determinar el procés de formació de plàstic, s'han d'estar disponibles certes dades predictives o resultats, i normalment es requereix simulació de processos. Aquest tipus de simulació abans de la producció real es divideix generalment en simulació física i simulació numèrica. Aplicacions típiques de la tecnologia de simulació tèrmica.
1. Molts estudiosos han dut a terme experiments de deformació tèrmica de compressió en diferents tipus d'aliatges de titani utilitzant màquines de prova de simulació tèrmica / força, i han obtingut la corba d'estrès de flux del material, és a dir, la relació estrès-tensió. La corba d'estrès de flux reflecteix la relació interna entre l'estrès del flux i els paràmetres del procés de deformació, i al mateix temps, és també la manifestació macroscòpica de l'estructura interna del material. Xu Wenchen [3] va dur a terme una prova de deformació de compressió de velocitat de tensió constant en un simulador tèrmic per estudiar el comportament dinàmic de deformació tèrmica de l'aliatge de titani TA15, va calcular l'energia d'activació de deformació Q del material, i va observar l'estructura de deformació tèrmica. La recrissició dinàmica a la regió de fase α és el principal mecanisme de suavització del material, mentre que a la regió de fase β el mecanisme de suavització està dominat per la recuperació dinàmica. A mesura que la taxa de deformació disminueix.
2. Aplicacions típiques de la tecnologia numèrica de simulació. Com que la tecnologia de simulació numèrica permet reproduir veritablement el procés de processament tèrmic d'aliatge de titani a l'ordinador, els productors empresarials i els investigadors científics utilitzen aquesta tecnologia per estudiar la relació entre els paràmetres de procés ideals i les propietats organitzatives i mecàniques corresponents per optimitzar el procés productiu actual i la finalitat de reduir el cost de desenvolupament de nous productes, nous processos i nous materials. Et al. va estudiar l'evolució de α fase en el procés de forja d'aliatge de titani TC21 amb estructura lamellar a la zona de dues fases. La simulació i anàlisi de la llei de canvi de camp de temperatura i camp de tensió durant el procés de forja i anàlisi quantitativa dels més petits el canvi de la morfologia de la fase alfa, la morfologia tendeix a esferoiditzar. Els resultats mostren que el camp de tensió i el camp de temperatura afecten l'evolució de la fase escamosa. Sota la condició de soca més baixa, la vora del material de forja es recristallarà ràpidament a causa de la ràpida caiguda de temperatura, i la temperatura del centre del material de forja serà més alta.
La diversitat de la microestructura d'aliatges de titani té una relació regular amb el procés de producció multi-procés d'aliatges de titani i la diversitat de cada procés. Aquesta complexa connexió determina que els mètodes tradicionals són difícils de predir i controlar l'estructura i les propietats dels aliatges de titani. Amb el desenvolupament de la tecnologia de simulació informàtica i numèrica en els últims anys, el mètode numèric de simulació de microestructura s'ha convertit en una poderosa eina per obtenir la relació quantitativa de la influència dels principals paràmetres del procés en la macroscòpica i microestructura de peces formades en calent. L'ús de la tecnologia de simulació numèrica per reproduir l'evolució de la microestructura no només pot aprofundir en la comprensió del mecanisme de canvi d'estructura, promoure el desenvolupament de les teories existents, sinó també millorar l'estructura del material i optimitzar el procés de preparació del material, obtenint així les propietats mecàniques esperades del material.
