Titanio puro industrial a temperatura ambiente Unha estrutura e dureza de procesamento ECAP

O titanio puro industrial pertence á aliaxe, que ten unha estrutura de rede hexagonal densa (HCP) con boa resistencia á corrosión, propiedades mecánicas e propiedades de soldadura. É amplamente utilizado na industria aeroespacial, química, enxeñaría oceánica e outros campos. A deformación ECAP pode refinar significativamente o gran, mellorar a estrutura e as propiedades mecánicas dos materiais. Polo tanto, a tecnoloxía ECAP foi amplamente utilizada por estudosos nacionais e internacionais nas últimas décadas. Na actualidade, moitas publicacións publican que ECAP preparou con éxito materiais de cristal ultrafino (UFG), incluíndo metais de estrutura cúbica centrada nas caras, metais de estrutura cúbica centrada volumétricamente e metais de estrutura hexagonal densamente dispostos.

A dureza defínese como a capacidade da superficie dun material metálico para resistir a presión doutros obxectos duros, o que pode reflectir as propiedades físicas e mecánicas como a elasticidade, a resistencia plástica, a tenacidade e a resistencia ao desgaste do material. A dureza Vickers, un índice de dureza de uso común, úsase amplamente na industria de precisión e na investigación en ciencia de materiais, especialmente para medir a dureza da capa de película fina de metal ou da capa superficial tratada quimicamente, así como a dureza de pezas máis pequenas e delgadas. Houbo moitos informes sobre os cambios na dureza dos materiais procesados ​​pola tecnoloxía ECAP. Non obstante, debido ao feito de que o titanio puro industrial é un metal de estrutura hexagonal estreitamente disposto, o seu sistema de deslizamento é menor que o do metal de estrutura cúbica e a súa plasticidade é deficiente, a deformación ECAP é difícil. A maioría dos estudos no estranxeiro realízanse a alta temperatura e a extrusión exitosa a temperatura ambiente é rara. Os investigadores estudaron principalmente os cambios na microestrutura e a dureza do titanio puro industrial despois da extrusión ECAP de diferentes moldes a temperatura ambiente e analizaron os factores influentes para axudar a mellorar a tecnoloxía de procesamento.

O material experimental é titanio puro industrial (TA1) en estado laminado en quente. A súa composición química (fracción másica, %) é: 0.10O, 0.001H, 0.01N, 0.007C, 0.03Fe. Tamaño medio de gran 23 μm con estrutura monofásica equiaxial. A resistencia á tracción foi de 407 MPa, a dureza Vickers foi de 1588 MPa e o alongamento foi do 35 %. Chapa laminada en quente cortada en mostras ECAP de 15 mm * 15 mm * 70 mm, usando dous canais. Ángulo Φ = 90 ° e 120 ° Φ =, as esquinas redondeadas son moldeadas para Ψ = 20 °, deformación ECAP a temperatura ambiente durante un tempo. Cando o molde Φ = 90 °, a deformación equivalente é de aproximadamente 1.08; Cando o molde Φ = 120 °, a deformación equivalente é de aproximadamente 0.635; Antes do experimento, o canal do molde e a mostra foron recubertos con lubricante composto feito a man. A velocidade de extrusión foi de 120 mm/min. Resultados da investigación:

(1) Realizouse con éxito unha deformación ECAP dun molde industrial de titanio puro a 90° e 120° a temperatura ambiente, e obtivéronse tiras de tecidos alongados nunha dirección respectivamente.

(2) A deformación ECAP do titanio puro industrial á temperatura ambiente pode refinar significativamente os grans e mellorar a dureza, e o valor da dureza despois dunha extrusión con diferentes moldes (90° e 120°) ten pouca diferenza.

(3) Os valores de dureza nas superficies superior e inferior das mostras despois da extrusión con matriz a 90° son lixeiramente inferiores aos do centro das mostras, mentres que a distribución da dureza na superficie das mostras despois da extrusión con matriz a 120° é máis uniforme.