고강도 티타늄 합금 내마모판의 상온 성형성
티타늄 합금 내마모성 플레이트는 고강도, 경량 및 우수한 구조적 강성의 장점으로 널리 알려져 있습니다. 고강도 티타늄 합금 Ti-6Al-4V는 항공 분야뿐만 아니라 자동차, 화학 등 기타 산업 분야의 구조 부품에 중요한 후보 소재로 활용될 수 있습니다. Ti-6Al-4V 합금 내마모성 판재의 실온에서의 성형성은 매우 제한적이며, 성형 후 반동이 매우 커서 전통적인 스탬핑 및 압력 성형에 많은 문제를 가져옵니다. Ti-6Al-4V 합금 내마모판의 성형 한계가 증가하고 고온에서 반발이 감소하지만 상온 성형은 비용 절감에 큰 이점이 있습니다. 압연 성형은 회전하는 롤을 사용하여 금속 빌렛을 점진적으로 변형시켜 공작물을 만드는 일종의 성형 방법입니다. 성형 강도가 높고 성형성이 제한된 구조 부품에 적합합니다. 자동차 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있으며, 주로 초고강도강 및 고장력강 성형에 사용됩니다. 재료의 Springback 각도가 작고 압연 성형 시 간단하고 쉬운 방법으로 Springback 보상이 가능하므로 압연 성형은 Ti{11}}Al-4V 합금 마모를 형성하는 데 효과적인 방법입니다. 실온에서 저항성 플레이트. 이러한 이유로 Ossama et al. 실온에서 820도에서 어닐링된 2mm 두께의 고강도 Ti-6Al-4V 합금 내마모성 플레이트의 성형 및 스프링백 거동을 연구했습니다.
Ti{{0}}Al-4V 합금 내마모판의 원래 구조는 93.86% 등축상과 6.14% 상으로 구성되며 평균 결정립 크기는 다음과 같습니다. 1.3μm±0.7μm. 상온 인장시험 결과 이방성이 큰 것으로 나타났다. 압연방향이 45도일 때 시료의 항복강도는 가장 낮고 연신율은 높다. 최대 강도에 도달하면 샘플이 빠르게 파손됩니다. 성형한계시험은 직경 60mm의 반구형 펀치가 장착된 장비를 대상으로 실시하였다. 4개의 고급 CCD 카메라를 갖춘 광학 변형률 측정 시스템 "AutogridVario"를 사용하여 각 샘플의 전체 변형 내역을 기록합니다. 다양한 변형 경로의 변형 거동은 다양한 샘플 모양을 설계하여 테스트됩니다.
모든 샘플이 반구형 펀치 상단에서 갑자기 파손된 것으로 나타났으며, 파손 전에는 뚜렷한 네킹 현상이 없었으며 이는 상온에서 합금의 성형성이 매우 제한적임을 나타냅니다. Ti-6Al-4V 합금 내마모판의 상온 굽힘 및 압연 시 변형 거동을 비교 분석하였다. 결과는 진자 접힘 굽힘 시험과 V-금형 굽힘 시험의 최소 굽힘 반경이 9mm인 반면, 압연 성형의 최소 굽힘 반경은 7.51mm로 15% 이상 증가한 것으로 나타났습니다. 롤링 형태는 단순한 굽힘 형태보다 더 작은 반경 크기로 형성될 수 있으며 스프링백이 적습니다. 이는 주로 압연 성형이 다단계 누적 변형 공정이고 점진적인 다중 변형이 균열의 성장을 억제할 수 있으며 동시에 재료의 변형이 일반적인 변형보다 더 충분하기 때문입니다. 또한, 고강도강의 압연공정에서 흔히 발생하는 형상결함은 Ti{10}}Al-4V 합금의 압연공정에서는 상대적으로 적다. 압연 성형은 항공 및 자동차 구조 부품용 고강도 티타늄 합금 내마모판을 상온에서 성형하기 위한 잠재적인 공정 방식임을 알 수 있습니다.
