Płyta tytanowa wykorzystuje technologię symulacyjną jako metodę badawczo-rozwojową mającą na celu poprawę korzyści ekonomicznych
Płytka tytanowa Gr1 Gr2 Gr3 Gr4zwykle wymaga obróbki termicznej w obszarze jednofazowym lub + regionie dwufazowym w celu uzyskania produktów o określonych strukturach i właściwościach. Dobór parametrów obróbki cieplnej ma istotny wpływ na wydajność obróbki i mikrostrukturę płyt tytanowych. W ostatnich latach nasiliły się krajowe badania w zakresie obróbki cieplnej płyt tytanowych, wśród których szczególnie widoczne jest zastosowanie technologii symulacji termicznej i technologii symulacji numerycznej w mechanizmie odkształceń cieplnych i ewolucji mikrostruktury płytek tytanowych. Wielu naukowców przeprowadziło eksperymenty z odkształceniem cieplnym przy ściskaniu różnych typów płytek tytanowych przy użyciu maszyn do symulacji cieplnej/mechanicznej i uzyskało krzywą naprężenia płynięcia materiału, czyli zależność naprężenie-odkształcenie. Krzywa naprężenia płynięcia odzwierciedla wewnętrzną zależność pomiędzy naprężeniem płynięcia a parametrami procesu odkształcania, a jednocześnie jest makroskopowym przejawem zmiany struktury wewnętrznej materiału. Xu Wenchen i in. przeprowadził test odkształcenia przy ściskaniu przy stałej prędkości odkształcenia na symulatorze termicznym, aby zbadać zachowanie się płytek tytanowych TA15 przy dynamicznym odkształceniu termicznym, obliczył energię aktywacji odkształcenia Q materiału i obserwował strukturę odkształcenia termicznego. Dynamiczna rekrystalizacja jest głównym mechanizmem zmiękczającym w obszarze fazowym, natomiast dynamiczne odzyskiwanie jest głównym mechanizmem zmiękczającym w obszarze fazowym.
W porównaniu z tradycyjną metodą prób i błędów, wykorzystanie technologii symulacyjnej jako metody badawczo-rozwojowej może skrócić cykl rozwoju, obniżyć koszty produkcji i zoptymalizować proces produkcyjny, aby osiągnąć cel polegający na poprawie wydajności produkcji i zwiększeniu korzyści ekonomicznych . Jednakże, ze względu na wysoką cenę i długi cykl produkcyjny płyty tytanowej, badania nad jej procesem produkcyjnym pilnie potrzebują technologii symulacyjnej, aby otworzyć dla niej skróty i przezwyciężyć problemy wąskiego zakresu temperatur obróbki cieplnej oraz złożonej i zróżnicowanej struktury procesu - związek wydajności. Ponieważ technologia symulacji numerycznej umożliwia odtworzenie procesu obróbki termicznej płyty tytanowej na komputerze, producenci i badacze naukowi wykorzystują tę technologię do badania zależności między idealnymi parametrami procesu a odpowiednią organizacją i właściwościami mechanicznymi, aby zoptymalizować bieżący proces produkcyjny oraz Celem zmniejszenia kosztów rozwoju nowych produktów, nowych procesów i nowych materiałów. Shao Hui i in. badali ewolucję fazową płytki tytanowej TC21 o strukturze arkuszowej podczas kucia w obszarze dwufazowym. Do symulacji i analizy prawa zmian pola temperatury i pola odkształcenia podczas kucia wykorzystano oprogramowanie DEFORM, a także ilościową analizę zmiany kształtu fazy. Im mniejszy współczynnik Fereta, tym kształt wydaje się być kulisty. Wyniki pokazują, że pole odkształcenia i pole temperatury wpływają na ewolucję fazy arkusza. W warunkach mniejszego odkształcenia temperatura krawędzi odkuwki gwałtownie spada, rekrystalizacja jest wystarczająca, a temperatura środka odkuwki jest wyższa.
Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 płyta tytanowa Różnorodność mikrostruktury jest regularnie powiązana z wieloprocesowym procesem produkcji płyty tytanowej i różnorodnością każdego procesu. Ta złożona zależność sprawia, że tradycyjne metody są trudne do przewidzenia i kontrolowania struktury i właściwości płytek tytanowych. Wraz z rozwojem technologii symulacji komputerowych i numerycznych w ostatnich latach, metoda symulacji numerycznej mikrostruktury stała się potężnym narzędziem pozwalającym uzyskać ilościową zależność pomiędzy wpływem głównych parametrów procesu na makroskopową i mikrostrukturę detali formowanych na gorąco. Wykorzystanie technologii symulacji numerycznej do odtworzenia procesu ewolucji mikrostruktury może nie tylko pogłębić zrozumienie mechanizmu zmiany struktury, sprzyjać rozwojowi istniejących teorii, ale także ulepszyć strukturę materiałów i zoptymalizować proces przygotowania materiałów, tak aby uzyskać oczekiwane właściwości mechaniczne materiałów.
W kraju i za granicą technologia symulacji termicznej i technologia symulacji numerycznej zostały wykorzystane do przeprowadzenia wielu prac badawczych nad mechanizmem odkształceń termicznych i ewolucją mikrostruktury płytek tytanowych. Popraw rolę i wpływ jakości produktu. Jednak ze względu na niedokładne dane eksploatacyjne materiału, fakt, że warunki brzegowe i parametry tarcia trudno zbliżyć do rzeczywistości, a badanie zmiennych makroskopowych nie uwzględnia zmian mikrostruktury i innych czynników, w wynikach symulacji występują pewne błędy w porównaniu z rzeczywistą produkcją. W przyszłości badania nad mechanizmem odkształcenia termicznego i ewolucją mikrostruktury płytek tytanowych muszą łączyć technologię symulacji fizycznej i technologię symulacji numerycznej w celu ustalenia makroskopowego modelu elementów skończonych, który będzie bardziej zgodny z rzeczywistym procesem produkcyjnym i powiązania go z ewolucją mikrostruktury modelu w celu uzyskania wyników symulacji. Może nie tylko zapewnić teoretyczne podstawy produkcji na miejscu, ale także ilościowo kierować procesem na miejscu i ostatecznie osiągnąć cel, jakim jest śledzenie procesu deformacji w czasie rzeczywistym i kontrola jakości produktu.
