Analysis of stress and strain distributi on in drawing from TI 6AL4V in elevated temperatures

• Autorzy: Rękas A. , Latos T. , Zaborowski K. , Kurek M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2016.4.4

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna rozkładu naprężeń i odkształceń w procesie wytłaczania wyrobów ze stopu tytanu TI 6AL4V w podwyższonych temperaturach

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Shaping of titanium alloys is a very complicated matter that requires consideration of many aspects concerning tools and the process itself. The most important aspect is definition of temperature in which the process should be conducted. Shaping in room temperature does not give satisfactory results because the formability in such conditions is very limited and only allows for simple bending. After exceeding a certain limit of strain, a crack appears in material if it is not heated up. On the other hand, in heated titanium, a problem of its chemical affinity to main air constituents appears. A particular drawpiece of a complex shape produced from an optimised blank was developed and tested. The research allowed for achievement of a drawpiece in one trial without a noticeable effect of change in height of the wall. In order to determine optimal conditions for the process, the temperatures chosen for the research were 4250C (beforehand verified), 4500C and 4000C. In the research key process parameters, such as: thinning of the material along the cross-section of the wall, strain and stress distribution were analysed in various temperatures.

PL

Kształtowanie stopów tytanu jest zagadnieniem bardzo skomplikowanym i wymaga rozważenia wielu kwestii narzędziowych /procesowych. Najważniejszym aspektem formowania stopów tytanu jest określenie temperatury prowadzenia procesu. Kształtowanie w temperaturach poko¬jowych nie przynosi optymalnych wyników, ponieważ dostępny w ten sposób zakres odkształceń jest bardzo mały i pozwala jedynie na proste zginanie. Po przekroczeniu pewnego zakresu odkształcania w materia/e nie podgrzanym pojawią się pęknięcia. W materiale podgrzewanym na¬tomiast pojawia s/ę problem powinowactwa chemicznego tytanu do podstawowych składników powietrza. Opracowano i przetestowano spe¬cyficzną wytłoczkę o złożonym kształcie, formowaną ze zoptymalizowanej przygotówki. Badania pozwoliły na uzyskanie wytłoczki bez widocz¬nego efektu zróżnicowania wysokości ścianki bocznej w jednej próbie. W celu wyznaczenia optymalnych warunków do badań przyjęto wcześniej zweryfikowaną temperaturę 425 °C oraz temperaturę o 25° C wyższą i niższą w celu potwierdzenia trafności założeń dotyczących optymalnych warunków. Analizowano pocienienie materiału wzdłuż tworzącej wytłoczki, intensywność naprężenia i wielkość odkształcenia dla każdej tem¬peratury prowadzenia procesu.

Słowa kluczowe

EN

drawing; numerical simulation; titanium alloys

PL

wytłaczanie; symulacja numeryczna; stopy tytanu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 61, nr 4
• Strony: 168--170
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Rękas A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Latos T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Zaborowski K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

autor

Kurek M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Zarządzania, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Adamus Janina. 2009. "Tytan i jego stopy jako materiał stosowany na elementy tłoczone". Inżynieria materiałowa 5: 310-313.
• [2] Adamus Janina. 2012. "Perspektywy zastosowania tytanu w nowoczesnych konstrukcjach budowlanych". Inżynieria materiałowa 4: 319-323.
• [3] Czumaczenko Ewgienij N., Bogusław Kukryk 2006. "Modelowanie kształtowania nadplastycznego cienkościennych powłok tytanowych". Rudy i Metale Nieżelazne 51 (2).
• [4] Kubiak Krzysztof, Jan Sieniawski. 2009. "Wytwarzanie lotniczych elementów konstrukcyjnych ze stopów tytanu". Inżynieria materiałowa 5: 318-321.
• [5] Rękas Artur, Tomasz Latos, Katarzyna Zygmunt, Krzysztof Zaborowski, Magdalena Kurek. 2016. "Influence of forming temperature on formability and wall thinning in drawpieces made of Ti6Al4V alloy". Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling 61 (3).
• [6] Rękas Artur, Tomasz Latos, Krzysztof Rzeźnik, Grzegorz Luty. 2014. "Analysis of thickness distribution in a cylindrical drawpiece from Ti6Al4V titanium alloy formed in elevated temperatures". Rudy i Metale Nieżelazne, Recykling 59 (12): 616-621.
• [7] Rodney Boyer, Gerhard Welsch, Edward W. Collings. 1994. “Materials Properties Handbook: Titanium Alloys". ASM International.
• [8] Simufact forming reference manual 11.0.
• [9] Sińczak Jan. 2001. Procesy przeróbki plastycznej - ćwiczenia laboratoryjne. Kraków: Wydawnictwo Akapit.
• [10] Sozańska Maria. 2012. "Wpływ wodoru na mikrostrukturę i właściwości stopu tytanu Ti-6Al-4V". Inżynieria materiałowa 2: 67-70.