Titanyum alaşımının plastik şekillendirilmesi üzerine araştırma

Son yıllarda titanyum alaşımları düşük yoğunlukları, yüksek mukavemetleri, iyi korozyon dirençleri ve iyi düşük sıcaklık performansları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, zayıf soğuk plastisite, yüksek esneklik ve işleme zorluğu nedeniyle mevcut titanyum alaşımı işleme teknolojisi çoğunlukla sıcak presle şekillendirmedir. Yüksek sıcaklıklarda titanyum alaşımları oksidasyona, aşınmaya ve diğer sorunlara yatkın olduğundan, buna uygun önlemlere de ihtiyaç vardır. Yüksek sıcaklığa dayanıklı kalıplar ve ısıtma ekipmanları da işletme açısından daha fazla maliyet gerektirir. Bu nedenle, titanyum alaşımlarının plastik şekillendirilmesine yönelik temel teknolojilerin gelişim durumu ve gelecekteki gelişme eğilimlerinin incelenmesi, titanyum alaşımlarının uygulama düzeyinin iyileştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.

⑴İzotermal şekillendirme teknolojisi

İzotermal şekillendirme işlemi, levhanın plastisite ve akış özelliklerini etkili bir şekilde geliştirebilir, metal akışının tekdüzeliğini geliştirebilir ve deformasyon basıncını azaltabilir. Bazı kişiler titanyumla sac parçalar üretmek için izotermal şekillendirme teknolojisinin (işlenmemiş parçanın ve kalıbın deformasyon sıcaklığına kadar ısıtıldığı ve işlenmemiş parçanın ve kalıbın sıcaklıklarının şekillendirme işlemi sırasında temelde değişmeden kaldığı bir şekillendirme yöntemi) kullanılmasını önerdi. yapılar. Titanyum alaşımlarının deformasyon sıcaklığı çok hassastır. Örneğin, deformasyon sıcaklığı 920 dereceden 820 dereceye düştüğünde, titanyum alaşımının deformasyon direnci neredeyse iki katına çıkar ve süperplastik deformasyon kuvveti, sıradan haddelemenin yalnızca 1/30 ila 1/10'u kadardır. Bunlar arasında izotermal şekillendirme ve süperplastik şekillendirme farklıdır ancak izotermal şekillendirmenin malzemenin deformasyon direncini azaltma ve malzemenin plastisitesini iyileştirme üzerindeki etkisi süperplastik şekillendirme kadar önemli değildir. Süperplastik basınçla işlemenin temel avantajı, malzemenin aşırı deformasyona ulaşabilmesidir. Ancak çoğu işlem %100 ile %200 arasında deformasyon gerektirmez. Genellikle metal dövme oranı 5'tir, bu da deformasyonun %75'e ulaştığı anlamına gelir. Parçaların yüksek performansını sağlamak için her zaman optimum olması gerekli değildir. Ayrıca kaba katmanlı mikro yapı, yorulma çatlağı genişlemesine karşı daha iyi stabiliteye sahiptir. İzotermal şekillendirme teknolojisi, malzemelerin kararsızlığını önemli ölçüde artırabilse de, tek adımlı entegre bir şekillendirme teknolojisidir ve iyi bir ürünün, yerel kusurların oluşması vb. gibi herhangi bir yerel kusura sahip olmayacağını garanti etmek zordur. yerel bir bölgede oluşur Kusur bulunursa, kusur sorunu daha sonra çözülemez, bu da tüm titanyum alaşımlı ürünün kalitesini etkileyecektir. Bu sorun aynı zamanda gelecekteki teknolojik gelişmelerde de aşılması gereken sorunlardan biri haline gelmiştir.

⑵ Sürünme şekillendirme teknolojisi

Sünme deformasyonu, ideal şekli elde etmek için metal levhanın alet ve kalıbın etkisi altında deforme edilmesinden sonra belirli bir sıcaklıkta, sıcaklık ve yükün değişmeden kalması, böylece iş parçası içinde gerilim gevşemesi meydana gelmesi ve elastik gerinimin değişmesi anlamına gelir. Artık gerilim ve geri esneme temel olarak ortadan kaldırılıncaya kadar kalıcı plastik gerilime maruz kalır ve son soğutmadan sonra ideal iş parçası şekli elde edilir. Sürünme deformasyon süreci sırasında, sürünme itici kuvveti stres uygulanır. Sürünme ilerledikçe elastik gerinim azalır, bu da iç gerilimin azalmasına ve buna karşılık uygulanan gerilimin de azalmasına neden olur. Bazı araştırmacılar, sıcak çekme sürünme işleminin yeni bir tür ince duvarlı titanyum alaşımlı kompozit şekillendirme işlemi olduğuna dikkat çekti. Bu işlem, ince duvarlı metal levhaları veya profilleri sıcak şekillendirme sıcaklığına ısıtmak ve ardından bunları gerdirmek ve bükmek için dirençli ısıtma gibi ısıtma yöntemlerini kullanır. Nihai form oluşturulurken sıcaklık sabit kalır ve malzeme çekme yönünde kalıp yüzeyine doğru kayar. Bu, oluşturulan iş parçası içindeki stresin azalmasına ve çevrimiçi stres gevşemesine yol açar. Artık gerilim azaltılır, böylece parçaların geri esnemesi azalır ve şekillendirme doğruluğu artar. Araştırma durumu, süreç prensipleri, temel ekipmanlar, işleme teknolojisi ve yeni süreç teknolojisinin avantajları ve dezavantajları tanıtılmaktadır. Son olarak, sıcak çekme-sürünme kompozit şekillendirme teknolojisinin uygulama olanakları araştırılmaktadır. Bazı araştırmacılar, mükemmel mekanik ve korozyon özellikleri ve nispeten hafif olmaları nedeniyle titanyum alaşımlarının uçak gövdelerinin taşınması gibi havacılık uygulamalarında sıklıkla kullanıldığına dikkat çekti. Bununla birlikte, titanyum alaşımlarının oda sıcaklığında şekillendirilmesinin oldukça zor olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, şekillendirilebilirliği geliştirmek ve geri esnemeyi azaltmak için titanyum alaşımlı profil şekillendirmede sıcak çekme bükme sürünme şekillendirme işlemi kullanılır. Sıcak germeli bükme ve sürünme oluşturmanın prensibi, sıcak germeli bükme aşamasından sonra iş parçasını seçilen bir bekleme süresinde kalıpla birlikte tutarak bir gerilim gevşetme aşaması gerçekleştirmektir. Bu, ucuz takımlama ve iyi tekrarlanabilirlik dahil olmak üzere düşük artık gerilim ve minimum geri esneme avantajlarına olanak tanır. Sünme davranışını karakterize etmek için Arrhenius modeli kullanılmış ve ABAQUS'ta sıcak çekme eğilme sünme deformasyon sürecinin sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Sonlu eleman simülasyon sonuçları, gerilim gevşemesi aşamasında artık gerilimin büyük ölçüde azaldığını ve düşük artık gerilimin daha küçük geri esnemeyle sonuçlandığını göstermektedir. Tahmin edilen geri esneme değerleri deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içindedir. Bazı araştırmacılar, titanyum alaşımlı plakaların sıcak şekillendirme geri esnemesini azaltan ana mekanizmanın sürünme veya gerilim gevşemesi olduğuna dikkat çekti. Şimdiye kadar bu iki olgu arasındaki farklar ve bağlantılar net bir şekilde araştırılmamıştır. Ti6Al4V alaşımı üzerinde yüksek sıcaklıkta kısa süreli sürünme ve gerilim gevşeme testleri gerçekleştirdi. Alaşımın mikro yapısı transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak gözlemlendi. Sıcaklık, stres ve zamanın sürünme ve stres gevşeme davranışı üzerindeki etkileri sırasıyla incelenmiştir. İki olay arasındaki korelasyonlar ve farklılıklar, sürünme gerinim-zamanı ve gerinim hızı-zaman ilişkilerine dayalı olarak karşılaştırıldı. Sonuçlar, düşük sıcaklık ve düşük stres altında atomik difüzyonun sürünme davranışını kontrol ettiğini ve yüksek sıcaklık ve yüksek stres altında dislokasyon kayması ve tırmanmanın sürünme davranışını kontrol ettiğini göstermektedir. Stres gevşeme davranışı esas olarak dislokasyon sürünmesi tarafından kontrol edilir. Sürünme verilerinden tahmin edilen stres gevşeme davranışı deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içindedir.

⑶ Geri yaylanma kontrolü ve önceden optimize edilmiş hassas plastik kalıplama teknolojisi

① Geri yaylanmanın çeşitli standartlar aracılığıyla kontrol edilmesi

Titanyum alaşımlı malzemeler büyük deformasyon direncine, düşük elastik modüle ve güçlü anizotropiye sahip olduğundan, geri esnemeyi kontrol etmek titanyum plastik işlemede büyük önem taşır. Ürünün boyut ve şekil hatalarını büyük ölçüde etkiler. Şimdiye kadar geri esnemeden kaynaklanan şekillendirme hatalarını en aza indirmek için çok çaba harcadık. Optimizasyon teknikleriyle birleştirilmiş sonlu eleman simülasyonu en yaygın kullanılan yöntemdir. TC1 uçak kaplamalarının soğuk esneme oluşumu sırasında geri esnemeyi azaltmak için optimize edilmiş bir yöntem geliştirilmiştir. Optimizasyon modelinde, örtülü geri tepme analizi yerine geri tepme kuvvetinin bir göstergesi olarak sonlu elemanlar tarafından hesaplanan gerilim farkının matematiksel formülü oluşturulmakta ve çok adalı bir genetik algoritma kullanılmaktadır (genetik algoritmalar için amaç fonksiyonu çoklu bir fonksiyondur). -ekstrem değer fonksiyonu, hipotez yoluyla yerel optimal noktayı bulma,) optimal yükleme parametrelerini bulma. Proses parametrelerinin optimize edilmiş tasarımı, geri esneme miktarını etkili bir şekilde azaltır ve şekillendirme doğruluğunu artırır. Araştırma sonuçları, sac şekillendirme prosesinde geri esneme kontrolü ve teknolojisi için rehberlik sağlıyor. Birisi, kendi geliştirdiği TA18 alaşımına (Ti-3AI-2.5V) sayısal kontrol (NC) döner boru bükmeyi temel alan bir sonlu eleman modeli önerdi. Çok değişkenli adım adım analiz sayesinde bükülme açısı, malzeme özellikleri ve geri esneme açısı arasında niceliksel bir ilişki kuruldu. . Bazı bilim adamları, bükme ve şekillendirme işlemi sırasında ticari saf titanyum (CP-Ti) parçaların elastik kuvvetini tahmin etmek için Hill'in anizotropi kriterini kullandı. Bazı akademisyenler, TC4 bükme çubuklarının geri esnemesinin, elastik durumda kalan ara malzeme bölgesinin boyutuna bağlı olduğuna ve bunun da dahili olarak işlemeye ve bükme yarıçapı, bükme açısı ve bükme elemanının çapı/kalınlığı gibi geometrik parametrelere bağlı olduğuna inanmaktadır. . Bazı akademisyenler, hidroforming işlemi sırasında geri esneme açısı ile şekillendirme parametreleri arasındaki ilişkiyi hesaplamak için istatistiksel yöntemler kullanır; bu, takım tasarımcılarına ve teknisyenlere üretim teslim süresini kısaltmak için etkili bir yöntem sağlar. Bazı bilim adamları, sıcaklığın CP-Ti levhaların geri esneme telafisi üzerindeki etkisini incelediler. Sonuçlar, sıcaklık düştükçe esnekliğin önemli ölçüde azaldığını göstermektedir.

②Prefabrik parçalar ve kalıp optimizasyon yöntemleri

Prefabrik parçalar ve kalıp optimizasyonu, levhaya yakın şekillendirmede büyük önem taşıyan gövde şekillendirme hatalarını büyük ölçüde azaltabilir. Ters simülasyon teknolojisi müdahaleli kalıplama tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı bilim adamları, TA15 alaşımının başlangıç ​​kütüğünü optimize etmek için aşamalı bir ters optimizasyon yöntemi önerdiler. Çalışma, optimizasyon nesnesini belirlemek için kullanılan düzeltme yüzeyinin seçiminin optimizasyonun temeli olduğunu ve izometrik sapmanın optimizasyonun doğruluğunu ve güvenilirliğini belirlediğini buldu.

⑷ Kusur kontrol teknolojisi

TA18 titanyum alaşımı rotasyonel bükme, TCI titanyum alaşımı saf titanyum germeli şekillendirme, tek nokta artımlı şekillendirme vb. gibi titanyum alaşımları soğuk şekillendirme sırasında kırılmaya eğilimlidir. CP-Ti levhaların tek nokta artımlı şekillendirme (SPIF) işleminde, Araştırma sonuçları, titanyum alaşımlı levhalardan plastik olarak şekillendirilmiş iş parçasının kalınlığının derinlik arttıkça azaldığını, şekillendirme işlemi sırasında kırılmaların ve aşırı gerilmenin önlendiğini göstermektedir. Uzatma sonrası kuvvet, TCI titanyum alaşımının soğukta gerilmesinden kaynaklanan kırılma riskine yol açacaktır. Gerilmeden önce ve sonra kuvveti optimize etmek kırılmayı önleyebilir. Ti-15-3'nin gerinim hızı döngüsel süperplastisite testinin hız dalga biçimi, deformasyonun eşit olmadığı durumlarda kırılmanın meydana gelebileceğini göstermektedir. İlk defa %30 ile %40 arası bir redüksiyon oranı kullanılarak kırılmanın önüne geçilebilmektedir.

⑸Sıcak eğirme teknolojisi

Döndürerek şekillendirme, başlangıçtaki düz plaka üzerinde hareket eden bir veya daha fazla dönen tekerleğin dönme besleme hareketini ifade eder, bu hareket, yavaş yavaş sac malzemeyi ve dönen mandreli birbirine oturtur ve son olarak nispeten ince duvar kalınlığına sahip içi boş bir döner gövde parçası elde eder. Şekillendirme süreci. Çark, eğirme işlemi sırasında kısmen yüklendiğinden, geleneksel sac damgalamaya kıyasla yük önemli ölçüde azalır. Eğirme, karmaşık dönen parçaların nihai şekillendirilmiş parçalarını veya konik parçalar, basit parçalar vb. gibi bitmeye yakın parçaları üretmek için uygun olan esnek bir levha şekillendirme yöntemidir. Oda sıcaklığında oluşturulması zor olan hafif alaşımlar için, örneğin titanyum alaşımları, magnezyum alaşımları vb. gibi eğirme işleminin belirli sıcaklık koşullarında yapılması gerekir, buna sıcak eğirme adı verilir. Çünkü aynı sıcaklıkta farklı malzemeler veya aynı malzemenin farklı sıcaklıklarda mekanik özellikleri de önemli farklılıklar gösterir. Bu nedenle sıcak eğirmede sıcaklık kontrolü çok önemlidir.

⑴ Kristal yapı evrimindeki mekanizmalar ve kurallar

Titanyum alaşımlarının kristal yapısı, sürekli dislokasyon kayması veya deformasyon sırasında ikizlerin tane yöneliminin dönmesi nedeniyle oluşur. Deformasyon yapısının gelişimi, sonraki mikroyapısal gelişimi ve titanyum alaşımlarının mukavemet, yorulma ömrü ve korozyon direnci gibi karşılık gelen mekanik özelliklerini etkileyen gerinim, sıcaklık ve deformasyon moduna karşı oldukça hassastır. Deforme olmuş yapı genellikle soğuk şekillendirme sırasında oluşur ve alaşım bileşiminden, başlangıç ​​yapısından ve işlem parametrelerinden etkilenir. Bazı bilim adamları IMI834 alaşımının keskin yerel yapısının gelişimini incelediler ve bu yapının yorulma ömrünü büyük ölçüde azaltabildiğini buldular. Bazı bilim adamları, CP-Ti'nin yüksek sıcaklıklarda deformasyon yapısı gelişimini incelemek için bir dizi sıkıştırma testi gerçekleştirdi. Deforme olmuş numunelerdeki hem ince taneli hem de kaba taneli taban düzlemlerinin başlangıç ​​yönlerinden 45 derecelik bir eğim açısına dönme eğiliminde olduklarını bulmuşlardır. Bazı bilim adamları tek yaşlandırmanın, düşük sıcaklıkta, yüksek sıcaklıkta çift yaşlandırmanın, yaşlandırma ısıtma hızının ve diğer süreçlerin Ti-10V-2Fe-3Al'in doku gelişimi üzerindeki etkilerini incelediler. Termal deformasyondan sonra. Başlangıç ​​faz yapısının küçük deformasyonlarda geliştiğini, büyük deformasyonlarda ise a yapısının elde edilebildiğini gözlemlediler. Ek olarak, yeniden kristalleşmiş yapılar olarak bilinen yeniden kristalleşme yoluyla yapılar oluşturulabilir. Bazı bilim adamları, yeniden kristalleşme süreci sırasında CP-Ti'nin doku gelişimindeki değişikliklerin ikincil yeniden kristalleşmeden kaynaklandığını bulmuşlardır. Bazı bilim adamları, Ti-35Nb-7Zr-5Ta alaşımının sıcak haddeleme sırasında yeniden kristalleşen yapısının evrimini incelediler. Kalınlık %90'ın üzerine düştüğünde gradyan yapıları gözlemlediler. Yüzey ile merkez arasındaki ciddi düzensiz deformasyonun neden olduğu dinamik yeniden kristalleşmenin bu tür bir yapıya yol açtığına inanıyorlar.

⑵ Morfolojik evrimdeki mekanizmalar ve kurallar

Mikroyapısal morfoloji; sıcaklık, gerinim, gerinim hızı, gerinim yolu ve ısıl işlem yolu gibi işleme parametrelerine duyarlıdır. Bunların kombinasyonu titanyum alaşımlarının mekanik özelliklerini etkileyen tipik bir morfolojidir. Hacim oranı, parçacık boyutu ve en-boy oranı, titanyum alaşımlarının mikroyapısal morfolojisini doğrudan belirler. Dönüştürülen faz iyi kapsamlı özelliklere sahiptir ve havacılık, kimyasal işleme, denizcilik ve denizcilik, taşımacılık ve tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca mikro yapı, eş eksenli mikro yapıya göre daha iyi süreye ve dayanıklılığa sahiptir, ancak yorulma özellikleri daha düşüktür. Fazın büyük tane boyutundan dolayı arayüzeyin entegrasyonu, kırılma tokluğu, süre ve sürünme mukavemeti vb. bükülme yönünde uzamaya yol açar ve gerilim alanını kırılma etrafında dağıtır. Ancak a fazının sınırlandırılmaması nedeniyle kolayca tane irileşmesi meydana gelir ve bu da çekme özelliklerinde dezavantajlara yol açabilir. Son zamanlarda bazı bilim adamları, yaklaşık %15, %50 ila %60 katmanlı ve dönüşüm matrisi içeren, yüksek ve düşük çevrimli yorulma performansı, yüksek sürünme yorulma etkileşim ömrü, yüksek kırılma tokluğu ve yaklaşık dövme işlemini gösteren yeni bir üç modlu mikro yapı elde ettiler. yüksek servis sıcaklıkları. Bazı bilim adamları, yakın yerel yüklerin oluşumu altında gerinim dağılımının mikro yapı morfolojisi üzerindeki etkisini araştırmışlardır. TA15 titanyum alaşımının mikroyapısal morfolojisinin deformasyon derecesi ve işlem adımları ile değiştiğini bulmuşlardır. Birincil ve katmanlı fazlara sahip dönüştürülmüş parçacıklar, işleme sırasında küçük deformasyonlarla üretilir. Ve düzensiz katmanlı faza sahip agrega dönüşüm matrisi, ilk büyük deformasyonla üretilir. İkinci aşamada, dönüştürülmüş matrisin ve tam kürenin mikroyapısal morfolojisi, sırasıyla orta ve büyük deformasyonlar yoluyla üretildi.

⑶ Modelleme yöntemlerinin geliştirilmesi

İç durum değişkeni yöntemi, altta yatan olguyu tanımlamak için az sayıda dahili durum değişkeni kullanır ve ısıl işlem sırasında titanyum alaşımlarının mikroyapısal gelişimini simüle etmek için yaygın olarak kullanılır. Bazı bilim adamları, iki fazlı titanyum alaşımlarının akış stresini ve parçacık boyutu değişikliklerini tahmin etmek için fizik tabanlı bir kurucu model önerdiler. Modelde, toplam gerilimin termal olarak aktifleşen stres ve termal olmayan stresten oluştuğu varsayılmaktadır, burada termal olarak aktifleşen stres Kock-Mecking modeliyle açıklanmaktadır. Sertleşme etkileriyle ilgili termal olmayan gerilimler, dislokasyon yoğunluk oranı ve tane boyutu oranı dahil olmak üzere iki parametreli dahili durum değişkenleriyle temsil edilir. Karışım kuralı ve süperpozisyon teorisi, faz a ve kule fazı akış geriliminin etkisini karakterize etmek için kullanılır. Bu modelin tahminleri titanyum alaşımlarının deneysel sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir. Bazı bilim adamları iki fazlı TA6 alaşımı için de benzer bir model önermişlerdir. Bazı bilim adamları, TA15 alaşımının ısıl işlemi sırasında ara kristal fazın tane boyutundaki değişiklikleri tahmin etmek için iki dahili durum değişkeninin (dislokasyon yoğunluğu ve yeniden kristalleşme fraksiyonu) evrimine dayalı bir model önermişlerdir.

Kristal plastisite modelleri, mikroskobik kayma ve ikizlenme, mikro ölçekli homojen olmayan deformasyon, mikro yapı direnç deformasyonu ve yönelim gelişimi gibi fiziksel mekanizmaları yansıtabilir ve bu nedenle derinlemesine geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teoride sırasıyla hızdan bağımsız kristal plastisite (RICP) ve hıza bağlı kristal plastisite (RDCP) önerilmiş ve geliştirilmiştir. RICP sayısallaştırmasındaki ana problemler, aktif kayma sisteminin benzersiz olmaması ve tek kristallerin plastik deformasyonu sırasında zamandan bağımsız kayma hızının belirlenmesidir. Bazı bilim adamları, kayma hızlarını belirlemeden önce aktif kayma sistemlerini tanımlamak ve bir kayma sisteminin aktif hale gelme sırasını ölçmek için yarı örtülü bir entegrasyon şeması başlattılar. RDCP modelinde RICP modelinin yarattığı sorunlar, tüm kayma sistemlerinin aktif olduğu varsayılarak aşılmaktadır. Ancak yüksek mertebeden doğrusal olmayan akış yasalarından dolayı RDCP modelinin integralinde ciddi sayısal kararsızlıklar meydana gelmektedir. RDCP modelini çözmek için kullanılan örtülü algoritma, çözümde iyi bir kararlılığa sahiptir. Bununla birlikte, bu şemalar, gerilimleri güncellemek için yerel düzeyde yinelemeyi içerir ve dengelemenin küresel olarak gerçekleştirilmesi, önemli miktarda hesaplama çabası gerektirir. Bu nedenle binlerce elementin üç boyutlu oluşum sürecini simüle etmek için uygulanması pek mümkün değildir. Bu nedenle, hesaplama verimliliğini artırmak için açık bir algoritma önerilmiştir. Çalışmalarının etkili olduğu kanıtlandı ancak büyük deformasyonlara ve karmaşık yükleme koşullarına uygulama için daha fazla iyileştirme yapılması gerekiyor. Bu teoriyi titanyum alaşımlarına uygularken ele alınması gereken başka bir konu daha vardır. Titanyum alaşımlarının altıgen, en yakın paketli yapısı nedeniyle kayma, fazların ana deformasyon modudur, ikizlenme ise bir fazın isteğe bağlı bir modudur. Deforme olmuş ikizlerin oluşturduğu çok sayıda yeni yönelimle başa çıkmak için ana çift yönelim (PTR) yöntemi, hacim kesir aktarımı (VFT) yöntemi ve tam örgü yöntemi gibi çeşitli yöntemler vardır. Bazı akademisyenler ve diğerleri modelleme yöntemlerini, problem işleme yöntemlerini ve diğer uygulamaları gözden geçirdiler.

CA algoritması, mikro yapı evrimi olaylarının modellenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı bilim adamları hücresel otomata (C）hücreli otomata (CA) modeli ve DRX baskı modeli, pozitif alan ve alanda TC4 alaşımının mikroyapısal evrimini simüle etmek için birleştirildi. KM modeli tarafından hesaplanan dislokasyon yoğunluğundaki değişiklikleri tamsayı durumları olarak tanıttılar. Mezoskopik yapısal özellikleri gerçek işleme koşullarıyla ilişkilendirmek CA modelinde, çekirdeklenme hızı, büyüme kinetiği ve işleme parametrelerinin etkilerinin yanı sıra başlangıç ​​tane boyutu gibi önemli olgular dikkate alınarak niceliksel ve topografik simülasyonlara olanak sağlanmıştır. Mikroyapı evriminde her bir tanenin büyüme kinetiği ve topolojisi.Akış stres eğrisi şeklinin, r-tanecik büyüme davranışının ve son mikroyapısal morfolojinin tahmin edilen sonuçları, deneysel sonuçlara çok benzer.Bazı bilim adamları, saf tanenin statik yeniden kristalleşmesini simüle etmişlerdir. Titanyumun CA yöntemiyle soğutulması sırasında düzgün olmayan deformasyon, düzgün olmayan çekirdeklenme vb. faktörlerin deneysel gözlemlerden yeniden kristalleşme kinetiğinde sapmalara yol açabileceğini bulmuşlardır. Her bir taneciğin tekdüze olmayan deformasyon gradyanını mikro ölçekte ortaya koymak için, bazı bilim adamları, mikro yapının evrimini simüle etmek için CA modelini kristal plastisite sonlu elemanlar yöntemi (CPFEM) ile birleştirdi.

Titanyum alaşımı düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, iyi korozyon direnci, yüksek ısı direnci ve iyi proses performansı gibi avantajlara sahiptir. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıklarda diğer malzemelerle zayıf kimyasal reaktiviteye sahiptir ve hidrojen ve oksijen gibi yabancı maddeleri absorbe etmek çok kolaydır. Bu özellik titanyum alaşımlarını geleneksel rafinasyon, eritme ve döküm tekniklerinden farklı olmaya zorlar, hatta çoğu zaman kalıba zarar verir. Gelişmiş titanyum alaşımlı plastik şekillendirme teknolojisi uygulanırsa, malzemenin şekillendirme kuvveti etkili bir şekilde azaltılabilir, kalıp ile malzeme arasındaki sürtünme azaltılabilir, böylece parçaların yüzey kalitesi ve boyutsal doğruluğu iyileştirilebilir, malzemenin şekillendirme limiti arttırılabilir. ve malzemenin şekillendirme performansının iyileştirilmesi. Vb. Titanyum alaşımlarının plastik şekillendirme prosesi üzerine daha fazla araştırma yapılmasıyla, titanyum alaşımlarının plastik şekillendirme problemlerinin çözülmesi ve titanyum alaşımlarının proses performansının iyileştirilmesi yoluyla, titanyum alaşımlarının plastik şekillendirme teknolojisi daha olgun hale gelecek ve titanyum alaşımları daha da olgunlaşacaktır. daha geniş bir geliştirme ve uygulama alanı. . Son yıllarda titanyum alaşımları düşük yoğunlukları, yüksek mukavemetleri, iyi korozyon dirençleri ve iyi düşük sıcaklık performansları nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, zayıf soğuk plastisite, yüksek esneklik ve işleme zorluğu nedeniyle mevcut titanyum alaşımı işleme teknolojisi çoğunlukla sıcak presle şekillendirmedir. Yüksek sıcaklıklarda titanyum alaşımları oksidasyona, aşınmaya ve diğer sorunlara yatkın olduğundan, buna uygun önlemlere de ihtiyaç vardır. Yüksek sıcaklığa dayanıklı kalıplar ve ısıtma ekipmanları da işletme açısından daha fazla maliyet gerektirir. Bu nedenle, titanyum alaşımlarının plastik şekillendirilmesine yönelik temel teknolojilerin gelişim durumu ve gelecekteki gelişme eğilimlerinin incelenmesi, titanyum alaşımlarının uygulama düzeyinin iyileştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.