Biegemerkmale verschiedener Grade von Titanlegierungen

Die Biegemerkmale verschiedener Titanlegierungen variieren je nach Typuslegierungstyp (nahezu, -, -,), Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften (insbesondere Ertragsfestigkeit, Elastizitätsmodul, Dehnung und Härtungsrate für Arbeit). Das Verständnis dieser Eigenschaften ist entscheidend für ein erfolgreiches Biegen und die Vermeidung von Rissen, übermäßigem Springback oder ungenaue Formen.

Wie kann man also die Titanlegierungsbiegeverarbeitung erreichen? Es ist notwendig, die Kernbiegeeigenschaften verschiedener Titanlegierungen (Rückprall, Mindestbiegeradius, Temperaturempfindlichkeit) zu verstehen und die spezifischen Anwendungsanforderungen (Festigkeit, Formkomplexität, Kosten) für die Materialauswahl und die Prozessdesign zu kombinieren, was der Schlüssel zur erfolgreichen Biegung von Titanlegierungen ist.

Biegemerkmale von Titanleglegungsnoten

01.Industrial Pure Titan (CP Ti: Gr1, Gr2, Gr3, Gr4)

Typ: Legierung

Eigenschaften:Beste Bendbarkeit: CP Titanium hat die beste Biegeleistung aller Titanlegierungen. Es hat die niedrigste Stärke (GR1 ist die weichste, Gr4 ist am härtesten) und die Duktilität ist die höchste.

Niedriger Rückprall:Der relativ geringe Ertragsfestigkeit und der elastische Modul haben dazu, dass der Rückprall kleiner als der von hochfesten Titanlegierungen ist, was es einfacher macht, die endgültige Form zu kontrollieren.

Niedrige Crack -Tendenz:Eine hohe Duktilität macht es nicht einfach, unter einem großen Biegeradius zu knacken.

Mindestbiegeradius:Es ist normalerweise möglich, einen relativ kleinen Biegeradius zu erreichen (zum Beispiel für dünne Platten kann der minimale innere Radius R von 90 Grad Biegung 1-2-mal so hoch wie die Dicke der Platte t).

Anwendungen:Chemische, marine, medizinische Implantate (GR2, GR4), Konsumgüter und andere Bereiche, die Korrosionsbeständigkeit und gute Formbarkeit erfordern.

02.ti-3al-2.5V (GR9)

Typ: in der Nähe von Legierung

Eigenschaften:Gute Biegerbarkeit mit etwa 50% höherer Festigkeit als GR2 und gleichzeitig eine gute Duktilität aufrechterhalten. Die Biegung liegt zwischen CP Titanium und Ti-6Al-4V.

Mittelwertig: Frühlingsback ist größer als CP-Titan, aber weniger als Ti-6Al-4V.

Mindestbiegeradius: etwas größer als CP -Titan, aber immer noch besser als die meisten - Legierungen. Beispielsweise kann R größer oder gleich 2T erforderlich sein.

Anwendung:Luftfahrthydraulikrohre, Fahrradrahmen, Sportgeräte (Ausgleichsfestigkeit, Formbarkeit und Gewicht).

03. Ti-6Al-4V (GR5)

Typ: - Legierung (am häufigsten verwendet)

Eigenschaften:Medium bis schlechtes Biegen: Dies ist die am häufigsten verwendete Titanlegierung, aber auch eine der schwierigsten gemeinsamen Biegeklassen.

Hoher Abpraller:Hohe Ertragsfestigkeit und hoher elastischer Modul führen zu großem Rückprall. Das Schimmelpilzdesign muss erheblich kompensiert werden (Kurvenverkehr), andernfalls ist es schwierig, den Zielwinkel zu erreichen. Die Widerstandsfähigkeit kann mehrmals von Weichstahl betragen.

Hohe Crack -Tendenz: relativ geringe Duktilität (insbesondere im Vergleich zu CP -Titan).

Empfindlich gegenüber dem Biegeradius:Ein größerer Mindestbiegeradius ist erforderlich. Bei 90 Grad Biegung ist normalerweise der minimale innere Radius r größer oder gleich 3T (Plattendicke) erforderlich und sogar R größer als 4 T oder mehr, insbesondere wenn die Biegerichtung senkrecht zur Rollrichtung ist. Wenn Sie einen kleineren Radius ausprobieren, können Sie nach außen leicht zurücken.

Empfindlich gegenüber Oberflächendefekten: Kratzer, Lücken usw. können Risse zu Quellen werden.

Arbeitenhärtung: dieDie Härtungsrate der Arbeitsverhinderung ist hoch, und mehrere Biegungen oder kleinstufige Biegungen erhöhen das Risiko eines Risses.

Temperatureffekt:Heizung (150-300 Grad) kann die Biegeleistung erheblich verbessern:

Reduzieren Sie den rheologischen Stress und reduzieren Sie die erforderliche Biegekraft.

Verbesserung der Duktilität und ermöglichen Sie einen geringeren Biegeradius (der auf R mehr oder gleich 2T reduziert werden kann).

Reduzieren Sie die Menge an Rebound.

Die thermische Biegung ist eine gemeinsame Methode zur Bearbeitung von Ti-6Al-4V-Komplexformen oder kleinen Radien.

Anwendung:Luft- und Raumfahrtstrukturteile, Motoreile, Hochleistungsautomobile, medizinische Implantate, Militärindustrie und andere Bereiche, die eine hohe Festigkeit, eine gute Ermüdungsleistung und eine mittlere Wärmefestigkeit erfordern.

04.ti-6Al-4V Eli (GR23)

Typ:-Legierung (Ultra-niedrige interstitielle Version von Ti-6Al-4V)

Eigenschaften:Grundlegende Eigenschaften ähnlich wie GR5 (hoher Rückprall, großer Biegeradius erforderlich, leicht zu knacken).

Etwas bessere Biegeeigenschaften: Niedrigerer Sauerstoff, Stickstoff und Eisengehalt machen seine Duktilität etwas besser als Standard GR5. Dies bedeutet, dass unter den gleichen Bedingungen die Riss -Tendenz geringfügig niedriger sein kann und der zulässige Biegenradius leicht reduziert sein kann (aber immer noch viel größer als CP -Titan).

Der Rückprall ist immer noch stark.

Anwendungen:Hauptsächlich in Bereichen, die extrem hohe Frakturbeschwerden erfordern, wie z. B. chirurgische Implantate, kryogene Behälter. Biegeeigenschaften haben sich nur geringfügig verbessert und es ist noch Vorsicht erforderlich.

05. Legierung (z.

Typ: Legierung (normalerweise im mit Lösungs behandelten Zustand (ST) gebildet)

Eigenschaften:Ausgezeichnete Kaltbiegeeigenschaften (im Lösungszustand): Dies ist einer der größten Vorteile der Legierung.

Sehr niedrige Streckgrenze/hohe Duktilität: Die Stärke ist im ST -Zustand gering und die Duktilität ist sehr hoch (bis zu 20%+).

Sehr kleiner Mindestbiegeradius: Im ST -Zustand kann ein sehr kleiner Biegeradius erreicht werden, sogar in der Nähe von R =0.5 T (abhängig von der spezifischen Legierung und Dicke), was weitaus besser ist als - Legierungen.

Niedriger Rückprall:Niedrige Ertragsfestigkeit bedeutet, dass der Rückprall relativ gering ist.

Niedrige Riss -Tendenz: Hohe Duktilität macht es nicht einfach, unter starkem Biegen zu knacken.

Schlüsselpunkt:Nach der Bildung ist das Altern erforderlich: Biegung wird normalerweise in einem weichen Zustand (ST) durchgeführt, um die beste Formbarkeit zu erhalten. Nach der Bildung muss die alternde Behandlung durchgeführt werden, um die erforderliche hohe Festigkeit zu erreichen. Die alternde Behandlung führt zu dimensionalen Veränderungen (Schrumpfung), die bei der Gestaltung und der Prozessplanung in Form von Schimmelpilz berücksichtigt werden müssen.

Hohe Kosten:Die Rohstoffkosten sind normalerweise höher als die von Ti-6Al-4V.

Anwendung:Hauptsächlich für Luft- und Raumfahrtstruktur, Federn usw., die extrem komplexe Formen, kleine Biegeradien oder hohe Erkältungsformbarkeit erfordern. Verwenden Sie seine hervorragende kalte Formbarkeit, um komplexe Teile zu verarbeiten, und erhalten Sie dann durch Altern eine hohe Festigkeit.