Иследование параметров холодной прокатки ультрамелкозернистого титана

Abstract

Целью работы является достижение усталостно-прочностных свойств упрочнением сплава ВТ1-0 холодной обработкой давлением. Холодная прокатка является распространённым методом упрочнения материалов и сплавов. Интерес к холодной прокатке в качестве деформационной схемы связан с тем, что прокатка является всесторонне исследованным процессом, который к тому же широко используется на практике. Полученные методом интесивной пластической деформации ультрамелкозернистые заготовки (диаметром 40 мм и более) были подвержены прокатке на стане с многовалковыми калибрами конструкции ЧПИ. В ходе прокатки были изготовлены стандартные цилиндрические образцы для исследования механических свойств на растяжение и проведения испытаний на усталостную прочность. Экспериментальные данные указывают на повышение прочностных характеристик наноструктурного титана в результате холодной прокатки. Проведены пластометрические исследования на пластометре конструции ЧПИ-2 по методике, разработанной на кафедре машин и технологий обработки материалов давлением ЮУрГУ. После пластометрических исследований образцов были проведены испытания по определению сопротивления деформации, временного сопротивления и твердости по Бринеллю. Дробность деформации повышает предел текучести при всех степенях нагружения. Повышение σ0,2 и твердости свидетельствует об измельчении зерна. Исследование пластичности титана ВТ1-0 при дробном нагружении показало, что с увеличением числа ступеней нагружения пластичность титана возрастает. Эксперименты показали отсутствие значительного влияния отпуска на промежуточных ступенях нагружения на временное сопротивление и твердость титана. The objective of the work was achieving fatigue and strength properties of commercial titanium VT1-0 by hardening in cold working process. Cold rolling is a common method of hardening of materials and alloys. The interest to cold rolling as a deformation scheme is due to the fact that rolling process is fully explored and widely used in practice. Ultra-fine grained blanks (diameter 40 mm and above) received by severe plastic deformation process were rolled on CNC (computerized numerical control) cluster mill. Standard cylindrical samples for determining tensile and compression properties and fatigue-strength test were made by rolling. Experimental data show an increase of strength characteristics of nanostructural titanium as a result of cold rolling. Samples were also investigated with the CNC-2 plastometer by the method developed by the Machines and Technology of Material Deformation Processes Department of the South Ural State University. After plastometric research the samples were tested to determine deformation resistance, tensile strength and Brinell hardness. Divisibility of deformation increases yield point for all stressing degrees. Increase of σ0,2 and hardness is a witness of grain refinement. The plasticity research of commercial titanium under divisional stress shows that plasticity of titanium increases with increasing number of stress degrees. Tests showed no significant effect of tempering at intermediate stress degrees on tensile strength and hardness of titanium.