Благодарение на редица предимства като висока специфична якост, добра устойчивост на корозия и устойчивост на висока температура, титановите сплави са широко използвани в космическата, военноморската и химическата промишленост.
Индустриалният чист титан е вид материал за метална конструкция с висока специфична якост и добра устойчивост на корозия, има висока пластичност на процеса и е способен на голяма деформация дори при условия на студена деформация. През последните години чистите титаниеви фолиа се използват във все по-широка гама от приложения, като пластинчати топлообменници, гофрирани плочи за приложения в електролизната промишленост и титаниеви панели за фасади.
Студеното пресоване е важен метод за формоване на фолио. Например листовете на топлообменника от титанови пластини TA1 обикновено се формират чрез студено щамповане и лентата трябва да има добри свойства на разширение. Чистото титаново фолио има следните недостатъци в процеса на щамповане и формоване: (1) голям отскок, якостта на огъване на титана е сравнително висока, модулът на еластичност е малък, така че еластичното напрежение е високо и отскокът след формоване е голям; (2) пластичната анизотропия е голяма, поради факта, че лентите и фолиата от титанова сплав се валцуват по метода на лентата и не е възможно да се промени посоката на лентата в процеса на производство на лента, така че лентите и фолиата като цяло имат значително механично свойство, феномен на анизотропия, особено пластичност. Анизотропията значително ще повлияе на формоването на пресата и обикновено напречната пластичност е по-ниска от надлъжната посока, което води до напукване на пресата.
В тази статия титанова сплав TA1 е взета като тестов материал, нарязана в процеса на производство на лента и след това напречно валцована, за да се проучи ефектът от напречното валцуване върху организацията и свойствата на фолиото от титанова сплав TA1.
1 Тестови материали и методи
В тази статия, TA1 титанова сплав като материал за изпитване, нейният състав е показан в Таблица 1. Титановата гъба се използва за приготвяне на слитък от титанова сплав TA1 чрез вакуумно самоконсумиращо топене и след това изкована в плоча с дебелина 155 mm, и след това се прави на тънка плоча чрез горещо валцуване и накрая се валцува студено тънката плоча във фолио с дебелина 0.1 mm. В процеса на студено валцуване на фолио от тънки плочи се използват два метода на валцуване: единият е обикновено валцуване, т.е. валцуване по метода на лентите, при който не е възможно да се промени посоката на напречното валцоване; другото е кръстосано валцоване, т.е. изрязване на част от люспестия образец, промяна на посоката на валцуване (завъртане на 90 градуса) по време на последващия процес на валцоване и след това валцоване отново в първоначалната посока до крайния продукт. След валцуване, фолиата, използвайки нормално валцуване и напречно валцуване, се отгряват във вакуумна пещ за отгряване при 680, 700 и 720 градуса съответно за 1 час.
След завършване на отгряването се използва оптичен микроскоп за наблюдение на микроструктурата на тестовите фолиа и се използва машина за опън за тестване на механичните свойства на тестовите фолиа при стайна температура. Тестът за опън е извършен съгласно стандарт GB/T 228.1-2010.
Заключение
(1) Микроструктурата на образци от титаниева сплав TAl, загрята чрез напречно валцуване и нормално валцуване, се състои от равноосни зърна; сравнявайки двата метода на валцуване, може да се установи, че размерът на зърната е по-малък и организацията е по-хомогенна след напречно валцуване.
(2) С повишаването на температурата на отгряване якостта на материала постепенно намалява и пластичността постепенно се увеличава.
(3) След напречно валцуване, якостта на образеца намалява и пластичността се увеличава, а степента на анизотропия на якост и пластичност намалява значително; в същото време коефициентът на напречна якост на огъване намалява значително.
(4) Размерът на зърното и границата на провлачване следват зависимостта на Хол-Петч. След кръстосано въртене стойностите на σ0 са значително по-ниски и всички стойности на K са положителни; след обикновено търкаляне стойностите на σ0 са по-високи и всички стойности на K са отрицателни.
