Primjena titanijumskih ploča u okeanskim elektranama
Gr17 Titanijumska pločaima široku primenu u vazduhoplovstvu i drugim poljima zbog svojih odličnih svojstava kao što su niska gustina, visoka specifična čvrstoća i otpornost na puzanje. Titanijumska legura ima karakteristike niske duktilnosti, visoke otpornosti na deformaciju i očigledne anizotropije, tako da je legura titana veoma osetljiva na parametre procesa termičke deformacije.
Primena simulacione tehnologije u oblasti termičke obrade legura titanijuma
Gr17 titanijumska ploča obično zahteva termičku obradu u jednofaznom ili dvofaznom regionu da bi se dobili proizvodi sa određenim strukturama i svojstvima. Izbor parametara termičke obrade ima važan uticaj na svojstva obrade i mikrostrukturu titanijumskih legura. Posljednjih godina se povećavaju domaća istraživanja u oblasti termičke obrade titanijumskih legura, a posebno se ističe primjena tehnologije termičke simulacije i tehnologije numeričke simulacije u mehanizmu termičke deformacije i evoluciji mikrostrukture titanijumskih legura.
Tipična primjena tehnologije termalne simulacije
Mnogi naučnici su izveli eksperimente termičke kompresijske deformacije na različitim tipovima legura titanijuma koristeći mašine za ispitivanje termičke/mehaničke simulacije i dobili krivu naprezanja materijala, odnosno odnos napon-deformacija. Kriva napona tečenja odražava unutrašnji odnos između napona tečenja i parametara procesa deformacije, a istovremeno je i makroskopska manifestacija promene unutrašnje strukture materijala. Xu Wenchen et al. proveo je test deformacije kompresije konstantnom brzinom deformacije na termičkom simulatoru radi proučavanja ponašanja dinamičke termičke deformacije legure titana TA15, izračunao energiju aktivacije deformacije Q materijala i promatrao strukturu toplinske deformacije. Dinamička rekristalizacija je glavni mehanizam omekšavanja u faznom području, dok je dinamički oporavak glavni mehanizam omekšavanja u faznom području.
Tipična primjena tehnologije numeričke simulacije
Budući da tehnologija numeričke simulacije omogućava da se proces termičke obrade legure titanijuma reproducira na računaru, proizvođači i naučni istraživači koriste ovu tehnologiju za proučavanje odnosa između idealnih parametara procesa i odgovarajuće mikrostrukture i mehaničkih svojstava, kako bi se optimizovao trenutni proizvodni proces. i Svrha smanjenja troškova razvoja novih proizvoda, novih procesa i novih materijala. Shao Hui et al. proučavao je evoluciju -faze legure titanijuma TC21 sa lamelarnom strukturom tokom kovanja u dvofaznom području. Softver DEFORM je korišten za simulaciju i analizu zakona promjene temperaturnog polja i polja deformacija u procesu kovanja, te kvantitativno analiziranje promjene oblika faze. Što je Feret omjer manji, oblik ima tendenciju da bude sferičan. Rezultati pokazuju da polje deformacija i temperaturno polje utječu na razvoj faze lima. U uvjetima nižeg naprezanja, temperatura ruba materijala za kovanje brzo opada, rekristalizacija je dovoljna, a temperatura u središtu materijala za kovanje je viša.
Simulacijska studija evolucije mikrostrukture
Raznolikost mikrostrukture Gr17 titanijumske ploče redovno je povezana sa višeprocesnim procesom proizvodnje legure titana i raznovrsnošću svakog procesa. Ova složena veza određuje da je teško predvidjeti i kontrolirati mikrostrukturu i svojstva titanovih legura tradicionalnim metodama. Sa razvojem tehnologije kompjuterske i numeričke simulacije poslednjih godina, metoda numeričke simulacije mikrostrukture postala je moćno sredstvo za dobijanje kvantitativnog odnosa između uticaja glavnih parametara procesa na makroskopsku i mikrostrukturu obradaka toplog oblikovanja. Korištenje tehnologije numeričke simulacije za reprodukciju procesa evolucije mikrostrukture može ne samo produbiti razumijevanje mehanizma promjene strukture, promovirati razvoj postojećih teorija, već i poboljšati strukturu materijala i optimizirati proces pripreme materijala, tako da se dobije očekivana mehanička svojstva materijala.
U poređenju sa tradicionalnom metodom pokušaja i grešaka, korišćenje simulacione tehnologije kao metode istraživanja i razvoja može skratiti ciklus razvoja, smanjiti troškove proizvodnje i optimizirati proizvodni proces, kako bi se postigla svrha poboljšanja efikasnosti proizvodnje i povećanja ekonomskih koristi. . Zbog visoke cijene i dugog proizvodnog ciklusa legure titanijuma, za istraživanje njegovog proizvodnog procesa hitno je potrebna simulaciona tehnologija kako bi joj se otvorile prečice i prevazišli problemi uskog temperaturnog raspona termičke obrade i složenog i raznolikog odnosa proces-struktura- performanse.
U zemlji i inostranstvu, tehnologija termičke simulacije i tehnologija numeričke simulacije korišćene su za izvođenje velikog broja istraživačkih radova o mehanizmu termičke deformacije i evoluciji mikrostrukture titanijumskih legura. Poboljšati ulogu i učinak kvaliteta proizvoda. Međutim, zbog netočnih podataka o karakteristikama materijala, činjenice da je granične uvjete i parametre trenja teško približiti stvarnosti, a proučavanje makroskopskih varijabli ne uključuje promjene mikrostrukture i druge faktore, postoje određene greške u rezultatima simulacije. u poređenju sa stvarnom proizvodnjom.
U budućnosti, istraživanje mehanizma termičke deformacije i evolucije mikrostrukture titanijumskih legura mora organski kombinovati tehnologiju fizičke simulacije i tehnologiju numeričke simulacije kako bi se uspostavio makroskopski model konačnih elemenata koji je više u skladu sa stvarnim proizvodnim procesom i spojio ga s mikrostrukturom. evolucijski model da teži rezultatima simulacije. Ne samo da može pružiti teorijsku osnovu za proizvodnju na licu mjesta, već i kvantitativno voditi proces na licu mjesta, te konačno postići svrhu praćenja procesa deformacije u realnom vremenu i kontrole kvaliteta proizvoda.
