بررسی تجربی و المان محدود فرآیند شکل دهی داغ با گاز لوله های تیتانیومی و تولید قطعه با سطح مقطع مربعی

قطعات لوله­ای شکل، از مهم­ترین محصولات آلیاژهای تیتانیوم است؛ که به­صورت گسترده­ای در صنایع هوایی، دریایی و شیمیایی مورد استفاده قرار می­گیرد. بیشتر محصولات لوله­ای شکل تیتانیوم از تیتانیوم خالص تجاری یا آلیاژهای کم­استحکام آن ساخته می­شود. یکی از مهم­ترین    محدودیت­های تولید قطعات تیتانیومی، شکل­پذیری ضعیف تیتانیوم در دمای پایین است. فرآیند شکل­دهی داغ لوله با گاز یکی از روش­هایی است که امروزه برای تولید قطعات لوله­ای شکل مورد استفاده قرار می­گیرد. در این پژوهش به بررسی تجربی و المان محدود فرآیند شکل­دهی داغ لوله با گاز برای تولید قطعه با سطح مقطع مربعی شکل از لوله تیتانیوم خالص تجاری درجه 2 در دمای ˚C840 پرداخته شد. بدین ترتیب اثر نرخ افزایش فشار گاز بر نحوه شکل­گیری لوله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات مختلف نشان داد که کاهش نرخ افزایش فشار گاز درون لوله، ضمن فراهم­آوردن فرصت لازم برای یکنواختی دما و در نتیجه شکل­گیری یکنواخت قطعه، باعث کاهش نرخ کرنش در جداره لوله شده و بدین ترتیب احتمال پاره­شدن لوله کاهش می­یابد. بررسی تصاویر ریزساختار قطعه تولیدشده، نشان­دهنده انجام پدیده تبلور مجدد حین فرآیند شکل­دهی و ایجاد دانه­های هم­محور در قطعه نهایی می­باشد.

Keywords:

تیتانیوم , شکل دهی داغ لوله با گاز , ریزساختار , تبلور مجدد , المان محدود