Sifat mampu bentuk pada suhu kamar dari lembaran paduan titanium berkekuatan tinggi

Pelat titanium dikenal luas karena keunggulannya berupa kekuatan tinggi, ringan, dan kekakuan struktural yang baik. Paduan titanium Ti-6Al-4V berkekuatan tinggi dapat digunakan tidak hanya di bidang penerbangan, tetapi juga di bidang industri lainnya seperti mobil dan bahan kimia.

Lembaran paduan Ti{{0}}Al-4V memiliki sifat mampu bentuk yang sangat terbatas pada suhu kamar, dan pegas kembali setelah pembentukannya besar, yang membawa banyak masalah pada pencetakan tradisional dan pembentukan tekanan. Meskipun batas pembentukan lembaran paduan Ti-6Al-4V akan ditingkatkan dan pegas kembali akan berkurang pada suhu tinggi, pembentukan pada suhu ruangan masih memiliki keuntungan besar dalam hal penghematan biaya. Rolling forming adalah metode pembentukan yang menggunakan gulungan berputar untuk secara bertahap mengubah bentuk blanko logam dan menjadi benda kerja, yang cocok untuk membentuk bagian struktural dengan kekuatan tinggi dan kemampuan bentuk terbatas, dan semakin banyak digunakan dalam industri otomotif, terutama digunakan untuk membentuk baja berkekuatan sangat tinggi, baja berkekuatan tinggi, dll. Karena sudut pegas yang kecil dari material dalam proses penggulungan dan mengkompensasi pegas dengan metode yang sederhana dan mudah, pembentukan penggulungan adalah metode yang efektif untuk membentuk Ti{{ 5}}Lembar paduan Al-4V pada suhu kamar. Untuk tujuan ini, Ossama dkk. melakukan penelitian laboratorium tentang perilaku pembentukan dan pegas kembali lembaran paduan Ti-6Al-4V berkekuatan tinggi setebal 2 mm setelah anil pada suhu 820 derajat pada suhu kamar. Struktur asli pelat paduan Ti-6Al-4V yang dipilih untuk percobaan terdiri dari 93.86% fase sama sumbu dan 6,14% fase, dan ukuran butir rata-rata adalah 1,3μm ±0,7μm. Hasil uji tarik suhu ruangan menunjukkan anisotropinya besar, dan bila 45 derajat dengan arah rolling maka kuat luluh benda uji paling rendah, elongasi tinggi, dan bila kuat ultimit tercapai maka benda uji akan patah dengan cepat. Uji batas pembentukan dilakukan pada peralatan yang dilengkapi dengan pukulan hemispherical dengan diameter 60 mm. Sistem pengukuran regangan optik "Autogrid Vario" yang dilengkapi dengan empat kamera CCD canggih digunakan untuk mencatat riwayat deformasi lengkap setiap spesimen. Perilaku deformasi jalur regangan yang berbeda diuji dengan merancang bentuk spesimen yang berbeda. Percobaan menemukan bahwa semua sampel tiba-tiba retak di bagian atas hemisfer, dan tidak ada fenomena leher yang jelas sebelum patah, yang menunjukkan bahwa sifat mampu bentuk paduan pada suhu kamar sangat terbatas. Perilaku deformasi lembaran paduan Ti-6Al-4V selama pembengkokan pada suhu kamar dan penggulungan dianalisis secara komparatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa radius tekuk minimum pada uji tekuk lipat pendulum dan uji tekuk V-die adalah 9 mm, sedangkan radius tekuk minimum pada bentuk gulungan adalah 7,51 mm, yang merupakan peningkatan lebih dari 15%. Bentuk gulungan dapat membentuk dimensi radius yang lebih kecil dan memiliki pegas yang lebih sedikit dibandingkan bentuk lentur sederhana. Hal ini terutama karena pembentukan bergulir adalah proses deformasi kumulatif multi-langkah, dan deformasi ganda bertahap dapat menghambat pertumbuhan retakan, dan pada saat yang sama membuat deformasi material lebih lengkap daripada deformasi biasa. Selain itu, cacat bentuk yang sering terjadi pada proses penggulungan baja berkekuatan tinggi relatif jarang terjadi pada proses pembentukan paduan Ti-6Al-4V. Dapat dilihat bahwa penggulungan merupakan solusi proses yang menjanjikan untuk membentuk pelat paduan titanium berkekuatan tinggi untuk komponen struktural penerbangan dan otomotif pada suhu kamar.