تکنولوژی تشکیل آلیاژ تیتانیوم

شکل‌دهی خزشی یکی از فناوری‌های شکل‌دهی آلیاژ تیتانیوم است. به این معنی که در دمای معین، پس از تغییر شکل ورق فلزی تحت اثر ابزار و قالب برای به دست آوردن شکل ایده آل، دما و بار ثابت نگه داشته می شود، به طوری که تنش در داخل قطعه کار ایجاد می شود و کرنش الاستیک ایجاد می شود. تبدیل به کرنش پلاستیک دائمی تا زمانی که تنش پسماند و برگشت فنری اساساً از بین برود و در نهایت شکل قطعه کار ایده آل پس از خنک شدن به دست آید.
نیروی محرکه خزش در طول شکل گیری خزش تنش اعمال شده است. با پیشرفت خزش، کرنش الاستیک کاهش می‌یابد، به طوری که تنش داخلی کاهش می‌یابد و تنش اعمالی نیز به همین نسبت کاهش می‌یابد. برخی از محققان خاطرنشان کردند که فرآیند خزش کششی حرارتی یک فرآیند شکل‌دهی جدید برای کامپوزیت‌های آلیاژ تیتانیوم با دیواره نازک است. این فرآیند از روش‌های گرمایشی مانند گرمایش با مقاومت الکتریکی برای گرم کردن ورق‌ها یا پروفیل‌های فلزی دیواره نازک تا دمای شکل‌دهی حرارتی قبل از کشش و خمش استفاده می‌کند. با شکل گیری شکل نهایی، دما ثابت می ماند و مواد در جهت کششی سطح قالب می خزند. این منجر به کاهش تنش و کاهش تنش در خط در قطعه کار تشکیل شده می شود. تنش پسماند کاهش می یابد، در نتیجه برگشت فنری قطعات کاهش می یابد و دقت شکل دهی بهبود می یابد. وضعیت تحقیق، اصل فرآیند، تجهیزات کلیدی، فناوری پردازش، مزایا و معایب فناوری فرآیند جدید معرفی شده است. در نهایت، چشم انداز کاربرد فن آوری شکل دهی کامپوزیت کشش-خزش داغ بررسی می شود.
برخی از محققان خاطرنشان می کنند که آلیاژهای تیتانیوم به دلیل خواص مکانیکی و خوردگی عالی و وزن نسبتا سبک، معمولاً در کاربردهای هوافضا، مانند بدنه هواپیماهای حامل، استفاده می شوند. با این حال، تشکیل آلیاژهای تیتانیوم در دمای اتاق بسیار دشوار است. بنابراین، در شکل‌دهی پروفیل‌های آلیاژی تیتانیوم، از فناوری شکل‌دهی خزشی خمشی گرم برای بهبود عملکرد شکل‌دهی و کاهش برگشت فنری استفاده می‌شود. اصل خمش کششی گرم و تشکیل خزش بدین صورت است که پس از مرحله خمش کششی گرم، با نگه داشتن قطعه کار با قالب برای مدت زمان ماندگاری انتخاب شده، مرحله کاهش تنش انجام می شود. این دارای مزایای تنش های پسماند کم و حداقل برگشت فنری است، از جمله ابزار ارزان و قابلیت تکرار خوب. مدل آرنیوس برای توصیف رفتار خزش مورد استفاده قرار گرفت، و یک مدل المان محدود از فرآیند تغییر شکل خمشی خمشی حرارتی در ABAQUS ایجاد شد. نتایج شبیه‌سازی اجزای محدود نشان می‌دهد که تنش پسماند در مرحله کاهش تنش بسیار کاهش می‌یابد و تنش پسماند کم منجر به بازگشت فنری کوچک‌تر می‌شود. مقادیر بازگشت پیش‌بینی‌شده با نتایج تجربی مطابقت خوبی دارند. برخی از محققان خاطرنشان کردند که خزش یا کاهش تنش مکانیسم اصلی برای کاهش برگشت فنر در طول شکل دهی گرم صفحات آلیاژ تیتانیوم است.
تا به امروز، تفاوت ها و ارتباطات بین این دو پدیده به صراحت بررسی نشده است. تست‌های خزش کوتاه‌مدت و آرامش استرس در دمای بالا بر روی آلیاژ Ti6Al4V انجام شد. ریزساختار آلیاژ با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری مشاهده شد. اثرات دما، تنش و زمان به ترتیب بر رفتار خزش و آرامش استرس مورد بررسی قرار گرفت. همبستگی و تفاوت بین دو پدیده بر اساس روابط کرنش خزش و نرخ کرنش زمان مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد که رفتار خزشی در دمای پایین و تنش کم با انتشار اتمی و رفتار خزشی در دمای بالا و تنش بالا با لغزش نابجایی و خزش کنترل می‌شود. رفتار آرام سازی استرس عمدتاً با بالا رفتن از جابجایی کنترل می شود. رفتار آرامش استرس پیش‌بینی‌شده از داده‌های خزش به خوبی با نتایج تجربی مطابقت دارد.