Productintroductie

Gr.1 titaniumlegering heeft, als commercieel zuiver titanium van eerste kwaliteit, een goede corrosieweerstand, biocompatibiliteit, lage dichtheid en uitstekende ductiliteit. Het wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, medische apparatuur en bouwtechniek. De oppervlaktehardheid is echter relatief laag en gevoelig voor slijtage. Traditionele versterkingsmethoden vereisen meestal de introductie van andere elementen voor het legeren of de vorming van een hoge- temperatuur -fase, waardoor het moeilijk wordt om hoogwaardige- titaniumlegeringen in de zuivere -fase te verkrijgen.

Problemen met het vormen van titaniumlegeringen

(1) Platen van titaniumlegeringen hebben een relatief hoge sterkte en een grote dikte-richtingsanisotropie-index, dus vormmachines met een hoog-tonnage zijn vereist;
(2) De vloei- en treksterkte van platen van titaniumlegering liggen bij kamertemperatuur zeer dicht bij elkaar, waardoor er een klein plastisch vervormingsbereik overblijft, wat tot falen kan leiden als de vervorming tijdens het dieptrekken enigszins excessief is;
(3) Platen van titaniumlegeringen hebben een lage elasticiteitsmodulus, doorgaans ongeveer de helft van die van staal, wat resulteert in een aanzienlijke terugvering na het vormen;
(4) De uniforme verlenging van platen van titaniumlegeringen is laag, dus de spanning vóór instabiliteit tijdens het strekken is klein, en de vermindering van het oppervlak is ook laag, waardoor scheuren en dieptrekken moeilijk worden;
(5) Platen van titaniumlegeringen zijn gevoelig voor kreuken of zelfs barsten onder spanning, wat een grote uitdaging is bij het vormen;
(6) Titaniumlegering heeft een hoge hardheid, ongeveer tweemaal die van staal, waardoor hogere eisen worden gesteld aan de vormmaterialen die voor het vormen worden gebruikt;
(7) Platen van titaniumlegeringen zijn gevoelig voor inkepingen en defecten, wat ook het dieptrekproces bemoeilijkt.

Materiaalparameters

De materiaalparameters van dunne platen van Gr.1 titaniumlegering worden weergegeven in Tabel 1. De elastische modulus, vloeigrens, treksterkte, rek en plastische rekverhouding zijn allemaal gemiddelde waarden.

Tabel 1 Gr.1 modelparameters voor plaatmateriaal van titaniumlegering

Materiaaldichtheid	4,51 g/cm³
Poisson-ratio	0.34
Elasticiteitsmodulus	92333 MPa
Opbrengststerkte	266 MPa
Treksterkte	287 MPa
Verlenging	39%
Kunststof rekverhouding	2.96

Tabel 2 Spoorelementen en inhoud in Gr.1

Massafractie (%)	Fe	C	N	H	O	Anderen
Gr.1	Kleiner dan of gelijk aan 0,25	Kleiner dan of gelijk aan 0,1	Kleiner dan of gelijk aan 0,03	Kleiner dan of gelijk aan 0,015	Kleiner dan of gelijk aan 0,2	Kleiner dan of gelijk aan 0,1

Sollicitatie

Momenteel is dieptrekken de belangrijkste verwerkingsmethode voor titaniumproducten op de markt. Het is afhankelijk van persen en mallen om druk uit te oefenen op de te vormen platen van titaniumlegering, waardoor plastische vervorming van de platen van titaniumlegering wordt veroorzaakt, waardoor diepgetrokken componenten- worden verkregen. Deze worden veel gebruikt in de industriële productie. Zoals weergegeven in figuur 1 illustreert het de toepassing van diepgetrokken producten van titaniumlegeringen. Vergeleken met andere verwerkingsmethoden hebben onderdelen geproduceerd door dieptrekken een stabiele kwaliteit. Dieptrekken kan dun-wandige onderdelen verwerken, heeft een hoog materiaalgebruik voor het stempelen, een hoog rendement en bovendien hebben de mallen een lange levensduur, wat de productiekosten voor bedrijven verlaagt.