1. Vilken är den huvudsakliga deformationsmekanismen för industriellt rent titan under inverkan av statiska belastningar och krigsbelastningar?
Den huvudsakliga deformationsmekanismen är glidning. När plastisk deformation fortskrider, fortsätter ett stort antal glidband att dyka upp, och kornen och kristallerna sträcks och förvrängs. När den plastiska deformationen överskrider en viss gräns uppstår sprickbildning. När under ett komplext spänningstillstånd är skjuvslirning dominant, det vill säga slirningen sker huvudsakligen längs två uppsättningar av plan som är 45 grader mot dragkraften. När glidningen fortskrider sekventiellt fortsätter sprickorna att utvecklas och deras ändar förblir vassa och urtagna. Kornen nära sprickänden sträcks på grund av kraftig deformation. Varje korn är som en enda kristall som begränsas av omgivningen, och de kopplas bort en efter en på grund av halka.
2. Vilka är skillnaderna mellan hållfasthetsegenskaperna hos titan under statisk belastning och de stålmaterial som vanligtvis används i tryckkärl?
Hållfasthetsegenskaperna hos titan under statisk belastning skiljer sig från de hos stål som vanligtvis används i tryckkärl. Den har inget uppenbart fysiskt utbyte men ger speciella beteenden såsom sågliknande eftergivlighet, akustiska emissionsfenomen, termoplasticitet, kall krypning, pseudo-elasticitet och formminneseffekter.
3. Varför har industriellt rent titan fortfarande hög seghet vid en temperatur på 196 grader? Vilka är de faktorer som påverkar dess seghet vid låg temperatur?
Styrkan hos industriellt rent titan ökar när temperaturen sjunker, men plasticiteten minskar inte mycket, och det har fortfarande god duktilitet och seghet, så det är lämpligt att använda som ett konstruktionsmaterial för lågtemperaturtryckkärl. Anledningen till att titan har hög plasticitet vid låga temperaturer är att dess huvudsakliga deformationsmetod vid låga temperaturer är tvillingbildning. Inom samma grad av deformation, när temperaturen sjunker, ökar tätheten och antalet korn som genereras i kornen, och samtidigt förändras tvillingarnas mellanskiktsform. När graden av deformation ökar kommer det polykristallina aggregatet att helt växa till kristaller, uppnå förstärkning av själva kornen och sedan börja intergranulär deformation.
Den huvudsakliga faktorn som påverkar lågtemperaturprestandan hos titan är innehållet av mellanliggande element. Industriellt rent titan med låga mellanliggande element (N, 0, H, C) och järninnehåll har bättre beständighet mot kall sprödhet. För det andra har tillverkningsprocessen för titanutrustning också en inverkan på lågtemperaturprestanda. Förutom den slappa kontrollen av processförhållandena och påverkan av inträngande gasföroreningar på prestanda, påverkar mängden kalldeformation vid stansning även lågtemperaturprestanda. När mängden kall deformation överstiger en viss gräns, uppstår sprödhet vid låg temperatur.
4. Varför sägs det att anisotropa titanmaterial kommer att orsaka större avfall enligt designriktlinjerna för isotropa ståltryckkärl?
Industriell ren titan och a-typtitanlegeringarär hexagonala tätpackade kristaller vid rumstemperatur, och deras metallgitter har uppenbara föredragna orienteringsfenomen, vilket resulterar i anisotropi av titanenkristaller. Denna anisotropi förstärks ytterligare under valsningen av titanmaterial så att de valsade titanmaterialen har uppenbar anisotropi. Därför har titantryckkärl bättre dubbelriktade förstärkningsfördelar, det vill säga titanmaterial utsätts för dubbelriktad stress. Styrkan under stress är avsevärt förbättrad jämfört med envägsstyrkan, och den har en förstärkande effekt under alla tvåvägsspänningsförhållande. För den förstärkande effekten av sfäriska titantryckkärl når de teoretiska och experimentella resultaten 50% respektive 40%. För ett runt enkelt titantryckkärl, när omkretsriktningen sammanfaller med plåtens rullriktning, når det teoretiska värdet och experimentella värdet av förstärkningseffekten 4 2 % respektive 3 6 %; när omkretsriktningen är vinkelrät mot plåtens rullriktning nådde det teoretiska värdet och experimentvärdet 48 % respektive 37 %. Därför är beräkningsmetoden för väggtjocklek för titantryckkärl baserad på reglerna i GB 150-2011 "Tryckkärl", som kräver att 20 % till 40 % mer titanmaterial förbrukas.
5. Varför är den periferiska belastningskapaciteten för valsade titanvärmeväxlarrör betydligt högre än den axiella belastningsbärande kapaciteten?
På grund av den föredragna orienteringen av industriellt rent titan och "typ titanlegering" orsakas anisotropin av titan enkristall. Graden av denna anisotropi förstärks ytterligare med valsningsprocessen. I synnerhet är valsade titanrör vanligtvis ortotropa, det vill säga de axiella, perifera och radiella riktningarna är de tre anisotropa huvudaxelriktningarna; och de rullas alltid i en riktning, så de rullade titanvärmeväxlarrören är Graden av anisotropi är högre än plattans. Enligt de axiella och periferiska lastbärande testresultaten för titanrör är den perifera sträckgränsen och hållfasthetsgränsen båda högre än den axiella riktningen, och skillnaden i sträckgränsen når 33%. Därför är den periferiska belastningskapaciteten för valsade titanrör betydligt högre. Högre än den axiella riktningen är sträckgränsen och den slutliga hållfastheten för titanröret under biaxiell spänning betydligt högre än under uniaxiell spänning.
