Zbog niza prednosti kao što su visoka specifična čvrstoća, dobra otpornost na koroziju i otpornost na visoke temperature, legure titana našle su široku primjenu u zrakoplovnoj, pomorskoj i kemijskoj industriji.
Industrijski čisti titanijum je vrsta materijala metalne strukture sa visokom specifičnom čvrstoćom i dobrom otpornošću na koroziju, ima visoku plastičnost procesa i sposoban je za velike deformacije čak i pod uslovima hladne deformacije. Posljednjih godina, čiste titanijske folije se koriste u sve širem spektru primjena, kao što su pločasti izmjenjivači topline, valovite ploče za primjenu u industriji elektrolize i titanijumske zavjese.
Hladno presovanje je važna metoda oblikovanja folija. Na primjer, ploče izmjenjivača topline TA1 titanijumske ploče općenito se formiraju hladnim štancanjem, a traka mora imati dobra svojstva ekspanzije. Čista titanijska folija ima sljedeće nedostatke u procesu štancanja i oblikovanja: (1) veliki odboj, čvrstoća titana na savijanje je relativno visoka, modul elastičnosti je mali, tako da je elastično naprezanje veliko, a odboj nakon formiranja je velik; (2) plastična anizotropija je velika, zbog činjenice da se trake i folije od legure titana valjaju metodom trake, te nije moguće promijeniti smjer trake u procesu proizvodnje trake, pa trake i folije općenito imaju značajna mehanička svojstva fenomen anizotropije, posebno plastičnost. Anizotropija će značajno utjecati na oblikovanje presom, a obično je poprečna plastičnost niža od uzdužnog smjera, što dovodi do pucanja preše.
U ovom radu je TA1 legura titanijuma uzeta kao ispitni materijal, isečena u procesu proizvodnje trake, a zatim unakrsno valjana radi proučavanja uticaja unakrsnog valjanja na organizaciju i svojstva folije od legure titanijuma TA1.
1 Ispitni materijali i metode
U ovom radu, legura titanijuma TA1 kao ispitni materijal, njen sastav je prikazan u tabeli 1. titanijum spužva se koristi za pripremu ingota legure titanijuma TA1 vakuumskim samoutroškim topljenjem, a zatim kovani u ploču debljine 155 mm, a zatim toplim valjanjem u tanku ploču, a na kraju hladno uvaljanu tanku ploču u foliju debljine 0.1 mm. U procesu hladnog valjanja folije od tankih ploča koriste se dva načina valjanja: jedan je obično valjanje, odnosno valjanje trakastom metodom kojom nije moguće promijeniti smjer poprečnog valjanja; drugi je poprečno valjanje, odnosno rezanje dijela uzorka ljuspice, promjena smjera valjanja (rotacija za 90 stepeni) tokom naknadnog procesa valjanja, a zatim ponovno valjanje u originalnom smjeru do konačnog proizvoda. Nakon valjanja, folije su uobičajenim i poprečnim valjanjem žarene u peći za vakumsko žarenje na 680, 700 i 720 stepeni u trajanju od 1 h.
Nakon završetka žarenja, optički mikroskop je korišćen za posmatranje mikrostrukture test folija, a mašina za zatezanje je korišćena za ispitivanje mehaničkih svojstava test folija na sobnoj temperaturi. Ispitivanje na vlačnost je obavljeno prema standardu GB/T 228.1-2010.
Zaključak
(1) Mikrostruktura uzoraka TAL titanijumske legure žarenih poprečnim i normalnim valjanjem sastojala se od jednakoosnih zrna; Upoređujući ove dvije metode valjanja, može se ustanoviti da je veličina zrna manja, a organizacija homogenija nakon unakrsnog valjanja.
(2) Kako temperatura žarenja raste, čvrstoća materijala postepeno opada, a plastičnost se postepeno povećava.
(3) Nakon poprečnog valjanja, čvrstoća uzorka opada, a plastičnost raste, a stupanj čvrstoće i anizotropije plastičnosti značajno opada; u isto vrijeme, omjer poprečne čvrstoće na savijanje značajno opada.
(4) Veličina zrna i granica popuštanja slijede Hall-Petch odnos. Nakon unakrsnog valjanja, vrijednosti σ0 su značajno niže i sve vrijednosti K su pozitivne; nakon običnog kotrljanja, vrijednosti σ0 su veće, a K vrijednosti su sve negativne.
