Resumen de Effect of deformation temperature on mechanical properties, microstructure, and springback of Ti-6Al-4V sheets
- español
La aleación de titanio Ti-6Al-4V se utiliza en diversas aplicaciones industriales como la industria aeroespacial, de motores a reacción y automotriz debido a su buena relación entre resistencia y peso, y a sus excelentes propiedades a altas temperaturas. Para estas exigentes aplicaciones, la conformabilidad del material y el efecto de los parámetros de conformado sobre las propiedades mecánicas finales son de gran importancia. En este estudio, se investigó el comportamiento de recuperación elástica (springback effect) en chapas de 1 mm de espesor, conformadas en caliente, de la aleación Ti-6Al-4V, en relación con la temperatura de deformación, la cual osciló entre 350 y 950 °C. Después del conformado en caliente, se examinaron los ángulos de recuperación elástica de perfiles en U y se asociaron con las propiedades mecánicas y la evolución microestructural. Se estudiaron los mecanismos de transformación microestructural a cada temperatura de deformación con la ayuda de microscopía óptica. Se observaron importantes cambios microestructurales como recristalización, crecimiento de grano y transformaciones de fase, que influyen en gran medida en el ángulo de recuperación elástica y en las propiedades mecánicas. Se descubrió que la conformabilidad del material en chapas de Ti-6Al-4V depende, en gran medida, de las temperaturas de procesado utilizadas y de los mecanismos de deformación microestructural activados. El conformado en caliente a 850 °C produce el ángulo de recuperación elástica más baja, pero, después del conformado en caliente, se produce un ablandamiento pronunciado del material debido a la recristalización.
- English
Ti-6Al-4V titanium alloy is applied in various industrial applications such as aerospace, jet engine, and automotive industries due to its strength-to-weight ratio and excellent high-temperature properties. For these demanding applications, the formability of the material and the effect of forming parameters on the final mechanical properties are of great importance. In this study, the springback behavior of hot-formed 1 mm sheet Ti-6Al-4V alloy was investigated related to the deformation temperature ranging from 350 to 950 °C. After the hot forming, the springback angles of the U profile were examined and associated with the mechanical properties and the microstructural evolution. The microstructure changing mechanisms were mapped at each temperature of deformed sheets with the help of optical microscopy. As a result, it was observed that important microstructural changes have occurred, such as recrystallization, grain growth, and phase transformations, which themselves greatly influence the springback angle and the mechanical properties. The formability of the Ti-6Al-4V sheet material was found to be strongly dependent on the applied process temperatures and the activated microstructural deformation mechanisms. Hot forming at 850 °C leads to the lowest springback angle, but after the hot-forming, pronounced softening of the material occurs due to the recrystallization.
