Studium vlivu rychlostních a teplotních parametrů na tvařitelnost Ti slitin

Abstract

Disertační práce pojednává o vlivu teploty a rychlosti deformace na mechanické vlastnosti titanové slitiny Ti-6Al-4V. Po provedení ověřovacích testů za statických podmínek zatěžování byly vzorky z této slitiny deformovány za vysokých rychlostí deformace a zvýšených teplot na zařízení pro Hopkinsonův test. Výsledkem jsou závislosti napětí a rychlosti deformace na deformaci v rozmezí teplot 20 – 500°C. Deformovaný tvar vzorku z Taylorova testu je porovnán s výsledky simulace programu Ansys – LS Dyna. Z provedených experimentů byly stanoveny parametry Johnson-Cookovy rovnice. Dále byl zkoumán vliv podmínek zatěžování na mikrostrukturu. Pozorování byla provedena na optickém a řádkovacím elektronovém mikroskopu. V průběhu zkoumání byly na experimentálních zařízeních provedeny úpravy, které vedou k potlačení vysokofrekvenčních složek a šumů na snímaných pulzech. Pro zařízení pro Hopkinsonův test byl vyvinut funkční adaptér k tahovým zkouškám, který je veden Útvarem transferu technologií VUT v Brně pod čís. 2007/008.The PhD thesis deals with the influence of temperature and strain rate on the mechanical behaviour of the Ti-6Al-4V titanium alloy. After verification tests under static loading conditions, the samples were deformed at high strain rates and elevated temperatures, using device for Hopkinson pressure bar test. The result is dependence of stress and strain rate on strain in the temperature range of 20 to 500°C. The deformed shape of specimen from the Taylor anvil test is compared with the results of the simulation in the Ansys – LS Dyna software. The parameters of Johnson-Cook equation were determined from these experiments. Also, the influence of loading conditions on the microstructure was studied. Both optical and scanning electron microscopes were used for the observations. During the research, some adjustments to the experimental devices were made in order to suppress the high-frequency components and noise in the recorded pulses. A functional tensile test adapter for the Hopkinson test was developed; it is registered under No. 2007/008 at the Technology Transfer Office of BUT.