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Compression Behavior of Sheets Metals of Pure Titanium 2 and Ti6Al4V Alloy under High Temperature: Evaluation of the Tension–Compression Asymmetry
Metals ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-01-18 , DOI: 10.3390/met11010168
Jorge Ayllón , Valentín Miguel , Alberto Martínez-Martínez , Juana Coello , Jesús Andrés Naranjo , Francisco García-Sevilla

Determining the intrinsic indices of sheet metals under compression states at high temperatures is vital to accurately predict the behavior of the material in warm/hot forming processes. Nevertheless, the literature contains little previous experimental data in this regard due to the difficulty of carrying out specific test methodologies in sheet metals. The authors of the present manuscript previously developed an approach to evaluate the in-plane compression behavior under a wide range of test conditions, which was applied here to characterize pure titanium and Ti6Al4V alloy until 750 °C. This procedure allowed us to quantify the asymmetric and anisotropic tension–compression (T-C) response of the materials involved and their evolution with temperature and strain rate. The asymmetry detected at room temperature showed a higher compression response in all cases, mostly reaching differences of around 10%. For the lowest strain rate studied, the typical assumed symmetric T-C behavior was observed from 300 and 450 °C onwards, for the rolling and transverse direction, respectively. In addition, stepped compression tests led us to deduce the anisotropy indices, which were different from those found under tension, in contrast to the r-values applied by most authors. Using the experimental results, a factor related to the asymmetry found was proposed to formulate an extended constitutive model. The asymmetry and anisotropy data supplied for compression under warm/hot conditions are the main novelty of this research.

中文翻译:

纯钛2和Ti6Al4V合金在高温下的板材压缩行为:拉伸-压缩不对称性评估

确定金属板在高温压缩状态下的本征指数对于准确预测材料在热/热成型过程中的行为至关重要。然而,由于难以在金属板中执行特定的测试方法,因此文献在这方面几乎没有以前的实验数据。本手稿的作者先前开发了一种在各种测试条件下评估面内压缩行为的方法,该方法在此用于表征纯钛和Ti6Al4V合金直至750°C。该程序使我们能够量化所涉及材料的不对称和各向异性的拉压(TC)响应及其随温度和应变速率的演变。在所有情况下,在室温下检测到的不对称性均显示出较高的压缩响应,大多数情况下达到的差异约为10%。对于研究的最低应变速率,从300和450°C开始分别观察到轧制方向和横向方向的典型假定TC行为。此外,与大多数作者使用的r值相反,通过逐步压缩试验,我们可以推导出各向异性指数,该指数不同于在张力下发现的各向异性指数。利用实验结果,提出了与发现的不对称性有关的因素,以建立扩展的本构模型。为热/热条件下的压缩提供的不对称性和各向异性数据是这项研究的主要新颖之处。从300和450°C开始,分别观察到轧制方向和横向方向的典型假定TC对称行为。此外,与大多数作者使用的r值相反,通过逐步压缩试验,我们可以推导出各向异性指数,该指数不同于在张力下发现的各向异性指数。利用实验结果,提出了与发现的不对称性有关的因素,以建立扩展的本构模型。为热/热条件下的压缩提供的不对称性和各向异性数据是这项研究的主要新颖之处。从300和450°C开始,分别观察到轧制方向和横向方向的典型假定TC对称行为。此外,与大多数作者采用的r值相反,逐步压缩试验使我们推导出了各向异性指数,该指数不同于在张力下发现的各向异性指数。利用实验结果,提出了与发现的不对称性有关的因素,以建立扩展的本构模型。为热/热条件下的压缩提供的不对称性和各向异性数据是这项研究的主要新颖之处。与大多数作者使用的r值相反。利用实验结果,提出了与发现的不对称性有关的因素,以建立扩展的本构模型。为热/热条件下的压缩提供的不对称和各向异性数据是这项研究的主要新颖之处。与大多数作者使用的r值相反。利用实验结果,提出了与发现的不对称性有关的因素,以建立扩展的本构模型。为热/热条件下的压缩提供的不对称和各向异性数据是这项研究的主要新颖之处。
更新日期:2021-01-18
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