Formingsteknologi for titanlegering
Krypeforming er en av titanlegeringsformingsteknologiene. Det betyr at ved en viss temperatur, etter at metallplaten er deformert under påvirkning av verktøyet og dysen for å oppnå den ideelle formen, holdes temperaturen og belastningen konstant, slik at spenningsavslapping oppstår inne i arbeidsstykket og elastisk belastning oppstår. Gjør om til permanent plastisk belastning inntil restspenningen og tilbakefjæringen i utgangspunktet er eliminert, og til slutt oppnås den ideelle arbeidsstykkeformen etter avkjøling.
Drivkraften for kryp under krypdannelse er den påførte spenningen. Etter hvert som krypet skrider frem, avtar den elastiske tøyningen, slik at den indre spenningen reduseres tilsvarende, og den påførte spenningen reduseres tilsvarende. Noen forskere påpekte at den termiske strekkkrypprosessen er en ny formingsprosess for tynnveggede titanlegeringskompositter. Prosessen bruker oppvarmingsmetoder som elektrisk motstandsoppvarming for å varme opp tynnveggede metallplater eller profiler til termoformingstemperaturer før strekking og bøyning. Når den endelige formen dannes, forblir temperaturen konstant og materialet kryper i strekkretningen til formoverflaten. Dette resulterer i stressreduksjon og in-line stressavslapping i det dannede arbeidsstykket. Restspenning reduseres, og reduserer derved tilbakespring av deler og forbedrer formingsnøyaktigheten. Forskningsstatus, prosessprinsipp, nøkkelutstyr, prosesseringsteknologi, fordeler og ulemper ved den nye prosessteknologien introduseres. Til slutt blir applikasjonsutsiktene for varmtrekk-kryp-komposittformingsteknologi prospektert.
Noen forskere påpeker at titanlegeringer ofte brukes i romfartsapplikasjoner, for eksempel flyskrog, på grunn av deres utmerkede mekaniske og korrosjonsegenskaper og relativt lette vekt. Imidlertid er titanlegeringer notorisk vanskelige å danne ved romtemperatur. Derfor, i formingen av titanlegeringsprofiler, brukes hot draw-bøyningskrypformingsteknologi for å forbedre formingsytelsen og redusere tilbakespring. Prinsippet for varm strekkbøyning og krypforming er at etter bøyetrinnet for varm strekk utføres et spenningsavspenningstrinn ved å holde arbeidsstykket med formen i en valgt oppholdstid. Dette har fordelene med lav restspenning og minimal tilbakefjæring, inkludert billig verktøy og god repeterbarhet. Arrhenius-modellen ble brukt for å karakterisere krypeatferden, og en finitt element-modell av den termiske strekkbøyningsdeformasjonsprosessen ble etablert i ABAQUS. Simuleringsresultater med endelige elementer viser at restspenningen reduseres kraftig under spenningsavspenningsstadiet, og lav restspenning resulterer i mindre tilbakespring. De forutsagte rebound-verdiene er i god overensstemmelse med de eksperimentelle resultatene. Noen forskere påpekte at kryp eller spenningsavslapping er hovedmekanismen for å redusere tilbakeslag under varmforming av titanlegeringsplater.
Til dags dato har ikke forskjellene og sammenhengene mellom disse to fenomenene blitt eksplisitt utforsket. Høytemperatur-korttidskryp- og stressavslappingstester ble utført på Ti6Al4V-legering. Mikrostrukturen til legeringen ble observert ved bruk av et transmisjonselektronmikroskop. Effektene av temperatur, stress og tid på kryp og stressavslappende atferd ble studert henholdsvis. Korrelasjonene og forskjellene mellom de to fenomenene ble sammenlignet basert på forholdet mellom kryptøyning-tid og tøyningshastighet-tid. Resultatene viser at krypeoppførselen under lav temperatur og lav spenning styres av atomdiffusjon, og krypeatferden under høy temperatur og høy spenning styres av dislokasjonsglidning og kryp. Stressavslappingsatferden styres hovedsakelig av dislokasjonsklatring. Stressavslappingsatferden spådd fra krypedataene stemmer godt overens med de eksperimentelle resultatene.
