Produktintroduktion

Gr.1 titanlegering, som førsteklasses-kommercielt rent titanium, har god korrosionsbestandighed, biokompatibilitet, lav densitet og fremragende duktilitet. Det er meget udbredt i rumfart, medicinsk udstyr og konstruktionsteknik. Dens overfladehårdhed er dog relativt lav og tilbøjelig til at blive slidt. Traditionelle forstærkningsmetoder kræver normalt introduktion af andre elementer til legering eller dannelse af høj-temperatur--fase, hvilket gør det vanskeligt at opnå høj-titaniumlegeringer i den rene -fase.

Problemer med formgivning af titaniumlegering

(1) Titaniumlegeringsplader har relativt høj styrke og en stor tykkelse-retningsanisotropiindeks, så der kræves høje-tonnageformningsmaskiner;
(2) Flyde- og trækstyrkerne for titanlegeringsplader er meget tæt ved stuetemperatur, hvilket efterlader et lille plastisk deformationsområde, som kan føre til fejl, hvis deformationen er lidt for stor under dybtrækning;
(3) Titaniumlegeringsplader har et lavt elasticitetsmodul, generelt omkring halvdelen af stål, hvilket resulterer i betydelig tilbagespring efter formning;
(4) Den ensartede forlængelse af titanlegeringsplader er lav, så belastningen før ustabilitet under strækning er lille, og reduktionen i areal er også lav, hvilket gør revner og dybtrækning vanskelig;
(5) Titaniumlegeringsplader er tilbøjelige til at rynke eller endda revne under stress, hvilket er en stor udfordring ved formning;
(6) Titaniumlegering har høj hårdhed, omtrent det dobbelte af stål, hvilket kræver større krav til de formmaterialer, der anvendes til formning;
(7) Titaniumlegeringsplader er følsomme over for hak og defekter, hvilket også komplicerer dybtrækningsprocessen.

Materiale parametre

Materialeparametrene for tynde plader af titanlegering af Gr.1 er vist i tabel 1. Elasticitetsmodulet, flydespænding, trækstyrke, forlængelse og plastisk tøjningsforhold er alle gennemsnitlige værdier.

Tabel 1 Gr.1 titanlegeringsplademateriale modelparametre

Materialetæthed	4,51 g/cm³
Poissons forhold	0.34
Elastikmodul	92333 MPa
Udbyttestyrke	266 MPa
Trækstyrke	287 MPa
Forlængelse	39%
Plastbelastningsforhold	2.96

Tabel 2 Sporstoffer og indhold i Gr.1

Massefraktion (%)	Fe	C	N	H	O	Andre
Gr.1	Mindre end eller lig med 0,25	Mindre end eller lig med 0,1	Mindre end eller lig med 0,03	Mindre end eller lig med 0,015	Mindre end eller lig med 0,2	Mindre end eller lig med 0,1

Anvendelse

I øjeblikket er den vigtigste forarbejdningsmetode for titaniumprodukter på markedet stadig dybtræk. Den er afhængig af presser og forme til at påføre tryk på titanlegeringspladerne, der skal dannes, hvilket forårsager plastisk deformation af titanlegeringspladerne for at opnå dybtrukne-komponenter. Disse er meget udbredt i industriel produktion. Som vist i figur 1 illustrerer den anvendelsen af dybtrukne- titanlegeringsprodukter. Sammenlignet med andre forarbejdningsmetoder har dele fremstillet ved dybtrækning stabil kvalitet. Dybtrækning kan behandle tynde-væggede dele, har høj materialeudnyttelse til stempling, høj effektivitet, og derudover har formene en lang levetid, hvilket reducerer produktionsomkostningerne for virksomheder.