Mục đích của luận án là nghiên cứu khả năng tạo hình các chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhôm hệ Al-Zn-Mg-Cu khi biến dạng siêu dẻo vật liệu tấm dưới tác động của khí nén. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN MẠNH TIẾN NGHÊN CỨU CƠNG NGHỆ BIẾN DẠNG TẠO HÌNH CHI TIẾT RỖNG CĨ HÌNH DẠNG PHỨC TẠP TỪ HỢP KIM NHÔM HỆ Al - Zn - Mg - Cu Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 52 01 03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – NĂM 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Trường An TS Trần Đức Hoàn Phản biện 1: PGS TS Trần Văn Dũng – Đại học BKHN Phản biện 2: PGS TS Đinh Văn Phong – Học viện KTQS Phản biện 3: PGS TS Đinh Văn Chiến – Đại học Mỏ - Địa chất Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện theo Quyết định số 3644/QĐ - HV, ngày 22 tháng 10 năm 2020 Giám đốc Học viện Kỹ thuật quân sự, họp Học viện Kỹ thuật quân vào hồi……giờ … ngày… tháng … Năm 2020 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Kỹ thuật quân - Thư viện Quốc gia MỞ ĐẦU Siêu dẻo khả biến dạng dẻo với mức độ lớn kim loại hợp kim điều kiện định tổ chức, nhiệt độ tốc độ biến dạng tác động ứng suất có giá trị nhỏ phụ thuộc vào tốc độ biến dạng Hiệu ứng siêu dẻo phát vào năm 40 kỷ 20 nhà khoa học người Nga A.A Бочваp nghiên cứu biến dạng hợp kim tinh Al - Zn, thu mức độ biến dạng 400% Kể từ đến có nhiều cơng trình nghiên cứu nhằm làm sâu sắc hoàn thiện vấn đề lý thuyết cơng nghệ q trình biến dạng siêu dẻo Hiện giới cơng nghệ tạo hình siêu dẻo ứng dụng rộng rãi để chế tạo chi tiết ngành công nghiệp trọng điểm: thiết bị bay, hàng không vũ trụ, ôtô để chế tạo chi tiết có kích thước lớn, hình dạng phức tạp, chi tiết đòi hỏi mức độ biến dạng lớn tính đồng đều, chi tiết yêu cầu độ bền riêng lớn, đặc biệt chi tiết làm từ vật liệu khó biến dạng, độ bền cao Trong nghiên cứu nhược điểm công nghệ siêu dẻo là: suất thấp, cần phải chuẩn bị tổ chức cho vật liệu, phân bố chiều dày thành sản phẩm khơng đồng đều, dẫn đến thay đổi tổ chức vật liệu tạo hình nhiệt độ cao thời gian dài Chính vậy, vấn đề đặt cho nghiên cứu cơng nghệ tạo hình siêu dẻo phải nâng cao khả biến dạng dẻo vật liệu khó biến dạng, tăng khả tạo hình sản phẩm có hình dạng phức tạp từ phôi tấm, đồng thời xác định quy luật mức độ ảnh hưởng thông số công nghệ đến trình tạo hình siêu dẻo, biện pháp nâng cao chất lượng sản phẩm Với lý nêu trên, đề tài Nghiên cứu công nghệ biến dạng tạo hình siêu dẻo сhi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhôm hệ Al - Zn - Mg - Cu lựa chọn nhằm góp phần vào việc làm chủ công nghệ biến dạng tạo hình siêu dẻo vật liệu tấm, tạo sở ban đầu quan trọng để ứng dụng công nghệ tạo hình đặc biệt vào thực tế sản xuất Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu luận án - Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu khả tạo hình chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhôm hệ Al-Zn-Mg-Cu biến dạng siêu dẻo vật liệu tác động khí nén - Nội dung nghiên cứu + Nghiên cứu chuẩn bị thực nghiệm tạo tổ chức hạt nhỏ cho hợp kim nhôm AA7075 + Đánh giá khả tạo hình xác định khoảng giá trị thơng số công nghệ để vật liệu chuẩn bị tổ chức hạt nhỏ biến dạng điều kiện siêu dẻo + Nghiên cứu ảnh hưởng số thơng số cơng nghệ: áp suất khí nén tạo hình pth, nhiệt độ biến dạng Tbd, thời gian tạo hình tth đến chiều cao tương đối mức độ biến mỏng thành vị trí nguy hiểm sản phẩm tạo hình siêu dẻo hợp kim nhơm AA7075 Đối tượng nghiên cứu + Hợp kim nhôm AA7075 (hệ hợp kim Al-Zn-Mg-Cu); + Tạo hình chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp biến dạng siêu dẻo Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu công nghệ biến dạng tạo hình siêu dẻo vật liệu khí nén; - Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số cơng nghệ: áp suất khí nén tạo hình pth, nhiệt độ biến dạng Tbd, thời gian tạo hình tth tới trình biến dạng tạo hình siêu dẻo Phương pháp nghiên cứu - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm kiểm chứng - Công cụ nghiên cứu: + Hệ thống thiết bị, khuôn mẫu, dụng cụ thiết bị đo phịng Thí nghiệm Gia công áp lực - Bộ môn Gia công áp lực; phịng Thí nghiệm Cơ tính, phịng thí nghiệm Nhiệt luyện - Bộ môn Vật liệu Công nghệ Vật liệu; Khoa Cơ khí, HVKTQS; phịng Cơ - lý, Trung tâm Đo lường, Viện Công nghệ, Tổng cục CNQP + Phần mềm tính tốn xử lý số liệu MathCAD, Matlab, Modde… + Phương pháp quy hoạch thực nghiệm (QHTN) để xác định ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến khả biến dạng chất lượng sản phẩm Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn * Ý nghĩa khoa học Luận án xác định khoảng giá trị thông số công nghệ đánh giá, phân tích ảnh hưởng chúng tới khả tạo hình, tới chất lượng sản phẩm Từ kết thu được, góp phần hồn thiện việc nghiên cứu cơng nghệ tạo hình siêu dẻo chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhôm độ bền cao * Ý nghĩa thực tiễn + Phương pháp nghiên cứu luận án tham khảo nghiên cứu công nghệ tạo hình siêu dẻo cho loại vật liệu khác + Trang thiết bị, dụng cụ dập phần mềm đo thiết kế, chế tạo sử dụng cho nghiên cứu khác tạo hình siêu dẻo + Các kết thu cho phép lựa chọn thơng số cơng nghệ tạo hình siêu dẻo thiết kế quy trình cơng nghệ ứng dụng thực tế sản xuất Các đóng góp luận án - Luận án nghiên cứu lựa chọn chế độ cơng nghệ thích hợp để chuẩn bị tổ chức hạt nhỏ, đồng trục cho hợp kim nghiên cứu - Đã xác định khoảng thơng số cơng nghệ làm xuất hiệu ứng siêu dẻo hợp kim nghiên cứu - Đã nghiên cứu ảnh hưởng số thông số cơng nghệ (áp suất khí nén tạo hình, nhiệt độ biến dạng, thời gian tạo hình) tới chiều cao tương đối sản phẩm mức độ biến mỏng vật liệu tạo hình chi tiết rỗng Bố cục luận án Bố cục luận án bao gồm phần sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết tạo hình siêu dẻo vật liệu khí nén Chương 3: Chuẩn bị tổ chức xác định đặc trưng biến dạng siêu dẻo hợp kim nhôm AA7075 Chương 4: Thực nghiệm tạo hình siêu dẻo Kết luận chung hướng phát triển đề tài Tài liệu tham khảo Phụ lục Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan biến dạng siêu dẻo Hiện tượng siêu dẻo đặc trưng dấu hiệu bản: - Mức độ biến dạng dẻo lớn, đạt tới hàng trăm, chí hàng nghìn phần trăm mà vật liệu khơng bị phá hủy - Ứng suất cần thiết để biến dạng siêu dẻo vật liệu nhỏ so với biến dạng dẻo trạng thái thông thường - Ứng suất biến dạng siêu dẻo nhạy cảm với thay đổi tốc độ biến dạng nghĩa kim loại hóa bền tốc độ biến dạng Biến dạng siêu dẻo phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, nhiên phân loại dựa vào tổ chức hạt vật liệu, biến dạng siêu dẻo bao gồm: siêu dẻo chuyển biến pha siêu dẻo cấu trúc Để xuất siêu dẻo cấu trúc cần phải đảm bảo ba điều kiện: Tổ chức vật liệu, nhiệt độ biến dạng tốc độ biến dạng, cụ thể sau: - Tổ chức vật liệu: Các kim loại hợp kim có tổ chức hạt nhỏ đồng (thường 280%) so với tiến hành thí nghiệm kéo thơng thường 14 Căn vào biểu đồ hình 3.19, nhận thấy với tốc độ biến dạng định, nhiệt độ tăng lên (từ 4700C lên 5500C) mức độ giãn dài tương đối (%) mẫu kéo tăng lên (do ứng suất chảy vật liệu giảm) Mức độ tăng độ giãn dài tương đối lớn tốc độ biến dạng đạt 10-3 (s-1) Khi tốc độ biến dạng tăng từ 5.10-4 (s-1) ÷10-3 (s-1) mức độ giãn dài tương đối mẫu kéo tăng lên, tốc độ biến dạng tiếp tục tăng từ 103 (s-1) ÷1,5.10-3 (s-1) mức độ giãn dài mẫu kéo lại giảm, điều giải thích tốc độ biến dạng q lớn nên khơng đủ thời gian để xảy trình khuyếch tán tương ứng tạo mặt phẳng thuận lợi cho trượt ứng suất tăng, độ giãn dài mẫu kéo giảm Trong khoảng thông số nghiên cứu, mức độ giãn dài tương đối đạt lớn tốc độ biến dạng đạt 10-3 (s-1) nhiệt độ 5300C Hình 3.3 Mức độ giãn dài tương đối mẫu kéo với trường hợp nhiệt độ tốc độ biến dạng khác Hình 3.4 Ứng suất chảy mẫu kéo với trường hợp nhiệt độ tốc độ biến dạng khác Căn vào biểu đồ hình 3.20, nhận thấy với tốc độ biến dạng định, nhiệt độ tăng lên (từ 4700C lên 5500C) ứng suất chảy vật liệu giảm xuống theo tính chất vật lý loại vật liệu nói chung Mức độ giảm giá trị ứng suất chảy giảm nhiều 15 nhiệt độ cao 5300C đến 5500C Khi tốc độ biến dạng tăng từ 5.10-4÷1,5.10-3 (s-1) ứng suất chảy mẫu kéo tăng lên, điều giải thích tốc độ biến dạng thấp, nhiệt độ cao có đủ thời gian để xảy trình khuyếch tán tương ứng tạo mặt phẳng thuận lợi cho trượt ứng suất giảm Căn vào hai biểu đồ 3.19 3.20 với phân tích để thu mức độ biến dạng tốt tạo hình siêu dẻo chi tiết rỗng từ hợp kim nhôm AA7075, luận án lựa chọn khoảng nhiệt độ tạo hình siêu dẻo khoảng 5000C ÷ 5300C 3.4 Thực nghiệm xác định hệ số nhạy cảm với tốc độ biến dạng Căn vào công thức (2.28), với giá trị đại lượng công thức xác định lựa chọn sau: σs = 7.5 MPa (căn vào kết thử kéo), Ks = 1.17 (với mức độ biến mỏng chiều dày thành trung bình 20%), tỷ số h/R0 = 0.3÷1.0 Thay số vào công thức (2.28) xác định giá trị áp suất khí nén tạo hình trạng thái tự do: p = (0.696 ÷1.25) MPa Thí nghiệm tạo hình siêu dẻo trạng thái biến dạng tự thực với áp suất khí nén nằm khoảng (0.4÷1.2) MPa Nhiệt độ biến dạng lựa chọn với hai giá giá trị 5000C 5300C Đồ thị xác định hệ số nhạy cảm với tốc độ biến dạng m theo chiều cao phần đỉnh cầu lồi theo tốc độ biến dạng với áp suất khí nén khác nhiệt độ 500 0C 5300C thể hình 3.32 hình 3.33 Hình 3.5 Đồ thị mối quan hệ Hình 3.6 Đồ thị mối quan hệ m nhiệt độ 5000C với áp m nhiệt độ 5300C với áp suất khác suất khác Độ nhạy cảm với tốc độ biến dạng số quan trọng trình tạo hình siêu dẻo nhằm chống lại hình thành cổ thắt vật liệu biến dạng Căn vào đồ thị mối quan hệ m (hình 3.32 hình 3.33) nhận thấy áp suất tăng (từ 0.6MPa ÷ 0.8MPa), đường cong độ nhạy cảm với tốc độ biến dạng dịch chuyển sang phần có tốc độ biến dạng cao Khi nhiệt độ tăng, với giá trị áp suất khí nén đường cong độ nhảy cảm với tốc độ biến dạng dịch chuyển sang phần có tốc độ biến dạng lớn giá trị hệ số m lớn Nhận thấy với vật liệu hợp kim AA7075 chuẩn bị tổ chức, hệ số m lớn 0,3 tạo hình siêu dẻo trạng thái tự với áp suất khí nén nhiệt độ khơng đổi (tốc độ biến dạng nằm khoảng 5.10-4 ÷ 1,5.10-3 s-1) Kết khẳng định khả biến dạng siêu dẻo vật liệu nghiên cứu 16 3.5 Kết luận chương - Chuẩn bị tổ chức trước cho hợp kim nhôm AA7075 theo sơ đồ nhiệt xác định hình 3.1 Kết thu tổ chức hợp kim nhỏ mịn (diện tích hạt trung bình nhỏ đạt 130 µm2, tương ứng kích thước hạt trung bình đạt xấp xỉ 13 µm) tương đối đồng (giữa vị trí khác mẫu kiểm tra tổ chức) Tổ chức đảm bảo điều kiện tạo hình siêu dẻo cho hợp kim AA7075 - Tiến hành thử kéo hợp kim nhôm AA7075 chuẩn bị tổ chức điều kiện siêu dẻo với tốc độ biến dạng ban đầu từ 5.10-4 ÷ 1,5.10-3 nhiệt độ khác Kết thu mức độ biến dạng (mức độ giãn dài) mẫu kéo tương đối lớn (δmax=280%) với ứng suất nhỏ nhiều (~15%) kéo điều kiện thông thường Căn kết thử kéo, lựa chọn khoảng nhiệt độ tạo hình siêu dẻo hợp kim nhơm AA7075 5000C÷5300C - Xây dựng hệ thống trang thiết bị thực nghiệm xác định hệ số nhạy cảm với tốc độ biến dạng ứng suất chảy (m) theo phương pháp tạo hình siêu dẻo khí nén trạng thái tự Giá trị hệ số m khẳng định khả tạo hình siêu dẻo hợp kim nghiên cứu Căn vào kết thu được, lựa chọn khoảng áp suất khí nén tạo hình siêu dẻo trạng thái biến dạng tự (0.6 ÷ 0.8) MPa Chương THỰC NGHIỆM TẠO HÌNH SIÊU DẺO 4.1 Thực nghiệm tạo hình siêu dẻo 4.1.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu - Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm tạo hình siêu dẻo chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhôm AA7075 nhằm xác định ảnh hưởng số thông số công nghệ đến chiều cao tương đối mức độ biến mỏng chiều dày vị trí nguy hiểm sản phẩm sau tạo hình - Nội dung thực nghiệm: + Nghiên cứu thực nghiệm tạo hình siêu dẻo chi tiết rỗng có hình dạng phức tạp từ hợp kim nhơm AA7075 với thơng số cơng nghệ (áp suất khí nén tạo hình pth, nhiệt độ biến dạng Tbd, thời gian biến dạng tth) khác + Đánh giá mức độ ảnh hưởng thông số công nghệ đến chiều cao tương đối mức độ biến mỏng chiều dày vị trí nguy hiểm sản phẩm phương pháp QHTN 4.1.2 Xây dựng chi tiết nghiên cứu Trên sở phân tích cơng nghệ tạo hình mơ hình tốn biến dạng siêu dẻo chương chương 2, tác giả xây dựng mơ hình chi tiết thực nghiệm tạo hình với thơng số hình học thể hình 4.1 Hình 4.1 Chi tiết nghiên cứu Phần vành chi tiết đóng vai trị bịt kín q trình tạo hình Đây chi tiết trụ trịn xoay, có hình dạng tương đối phức tạp Các kích thước cố định bao gồm: đường kính phơi ban đầu (đường kính phần vành) Φ50mm, chiều dày phôi ban đầu 1.2mm, đường 17 kính lỗ cối D Φ30mm, chiều cao từ mặt đầu đến mặt trụ nhỏ 5mm, bán kính lượn trụ nhỏ lấy 2mm, đường kính trụ nhỏ phía Φ12mm Các kích thước tương đối biến đổi theo thời gian bao gồm: chiều dày sản phẩm s, chiều cao lớn sản phẩm H, bán kính bán cầu đáy Rct Việc lựa chọn chi tiết dạng đảm bảo khuôn biến dạng siêu dẻo theo sơ đồ phương pháp tạo hình phối hợp (tạo hình âm tạo phần trụ ngồi, tạo hình dương tạo phần trụ nhỏ phía trong) Giai đoạn biến dạng trạng thái tự ban đầu kết thúc phôi chạm lõi khuôn Tiếp phần đáy bán cầu chi tiết hình thành nhờ trình biến dạng trạng thái tự phần vành khăn thành cối lõi khuôn Như phần đáy bán cầu, chiều dày bị biến mỏng với mức độ lớn nhất, vị trí nguy hiểm điều kiện làm việc chi tiết nghiên cứu 4.1.3 Thiết bị dụng cụ thực nghiệm Hình 4.2 Mơ hình khn thực nghiệm tạo hình - định vị cối, - cối tạo hình, - kẹp chặt khn, - Nắp bịt kín, - ống dẫn khí nén, - phôi, - lõi khuôn 4.1.4 Ứng dụng phương pháp QHTN để nghiên cứu trình tạo hình siêu dẻo 4.1.4.1 Cơ sở toán QHTN Sử dụng quy hoạch trực giao cấp để xây dựng mơ hình tốn học miêu tả phương trình hồi quy quan hệ hàm nhân tố ảnh hưởng hàm mục tiêu 4.1.4.2 Lựa chọn khoảng biến thiên thông số - Các thông số đầu vào: Áp suất khí nén tạo hình pth, Nhiệt độ biến dạng Tbd, Thời gian tạo hình tth - Các thơng số đầu ra: Chiều cao tương đối sản phẩm h*=H/D mức độ biến mỏng chiều dày thành vị trí nguy hiểm εs=(ΔS/Si).100% (trong đó: H chiều cao lớn sản phẩm, D đường kính phần trụ lớn sản phẩm, Si chiều dày trung bình * sản phẩm tính theo định luật thể tích khơng đổi thí nghiệm, S Si Si lượng biến mỏng chiều dày vị trí nguy hiểm, S* chiều dày thành vị trí nguy hiểm) Khoảng biến thiên thông số đầu vào chọn bảng 4.1 Bảng 4.1 Khoảng biến thiên thông số đầu vào TT Thông số đầu vào Khoảng biến thiên Áp suất khí nén tạo hình pth, [MPa] 0.7 ÷ 0.9 Nhiệt độ biến dạng Tbd, [ C] 500 ÷ 530 Thời gian tạo hình, tth, [phút] 20 ÷ 40 18 4.1.4.3 Xây dựng ma trận thực nghiệm - Áp suất chất khí tạo hình (pth) mã hóa biến x1; - Nhiệt độ biến dạng (Tbd) mã hóa biến x2; - Thời gian tạo hình (tth) mã hóa biến x3; Hàm mục tiêu xác định chiều cao tương đối sản phẩm h* mã hóa hàm Y1 mức độ biến mỏng chiều dày thành vị trí nguy hiểm sản phẩm εs mã hóa hàm Y2 (%) 4.2 Kết thực nghiệm Các sản phẩm tạo hình trình bày hình 4.6 Hình 4.3 Sản phẩm tạo hình siêu dẻo hợp kim nhơm AA7075 Tiến hành cắt đôi sản phẩm theo mặt phẳng qua trục đối xứng chi tiết (hình 4.7) Đo kích thước chiều dày sản phẩm vị trí nguy hiểm Trung tâm đo lường - Viện Công nghệ - TCCNQP thiết bị kính hiển vi vạn JENA (Đức) Hình 4.4 Sản phẩm sau cắt để đo kích thước hình học a) sản phẩm thí nghiệm, b) xác định chiều cao chiều dày thành Bảng tổng hợp kích thước sản phẩm tính tốn trình bày bảng 4.4 Bảng 4.2 Bảng kết thực nghiệm H Si S* ΔS ΔS/Si Y2 No (mm) (mm) (mm) (mm) Y1 (%) (%) 7.5 9.7 9.9 11.1 10.3 0.98 0.90 0.88 0.78 0.80 0.86 0.77 0.75 0.65 0.68 0.12 0.13 0.13 0.13 0.12 12 14 14.8 16.5 15.5 0.25 0.32 0.33 0.37 0.34 12 14 14.8 16.5 15.5 19 0.37 11.2 0.63 0.15 18.8 18.8 0.78 0.34 10.2 0.71 0.13 16 16 0.84 0.39 11.7 0.58 0.12 17 17 0.70 0.30 8.9 0.75 0.14 15.8 15.8 0.89 10 12.7 0.42 0.52 0.12 18.4 18.4 0.64 11 0.26 7.9 0.84 0.12 13 13 0.96 12 0.33 10 0.70 0.17 20 20 0.87 13 0.28 8.3 0.80 0.12 12.8 12.8 0.92 14 11.3 0.38 0.61 0.14 18.8 18.8 0.75 15 10.1 0.34 0.71 0.14 16.6 16.6 0.85 Các phương trình hồi quy xây dựng có dạng: * Phương trình hồi quy cho hàm mục tiêu chiều cao tương đối sản phẩm: Y1 0.333 0.032 x1 0.021x2 0.027 x3 0.014 x2 x3 0.022 x12 0.022 x22 (4.10) * Phương trình hồi quy cho hàm mức độ biến mỏng chiều dày thành vị trí nguy hiểm: Y2 14.07 0.289 x1 1.142 x2 0.587 x3 0.425 x1 x2 0.425 x2 x3 0.325 x1 x3 2.407 x12 0.307 x22 0.849 x32 (4.11) 4.4 Phân tích kết bàn luận 4.4.1 Ảnh hưởng thông số đến chiều cao tương đối sản phẩm 4.4.1.1 Mức độ ảnh hưởng thông số công nghệ đến chiều cao tương đối sản phẩm Để đánh giá ảnh hưởng thông số công nghệ đến chiều cao tương đối sản phẩm, vào phương trình 4.10 ta có: (4.10a) Y1 ( x1 ,1,1) 0.345 0.031x1 0.022 x12 Y1 (1, x2 ,1) 0.413 0.007 x2 0.022 x22 Y1 (1,1, x3 ) 0.385 0.013x3 (4.10b) (4.10c) Từ phương trình 4.10a, 4.10b, 4.10c nhận thấy biến x1 (áp suất tạo hình) có ảnh hưởng lớn nhất, biến x3 (thời gian tạo hình) biến x2 (nhiệt độ biến dạng) ảnh hưởng đến chiều cao tương đối sản phẩm 4.4.1.2 Ảnh hưởng thông số công nghệ đến chiều cao tương đối sản phẩm: * Ảnh hưởng áp suất khí nén tạo hình pth nhiệt độ biến dạng Tbd Hình 4.19 Ảnh hưởng áp suất khí nén tạo hình pth nhiệt độ biến dạng Tbd đến chiều cao tương đối sản phẩm a) x3 = -1; b) x3 = 0; c) x3 = - Khi thời gian tạo hình tăng thu sản phẩm có chiều cao tương đối h* lớn 20 + x3 =-1, h*min = 0.238, h*max = 0.374 + x3 =0, h*min = 0.289, h*max = 0.374 + x3 =1, h*min = 0.34, h*max = 0.408 - Khi thời gian tạo hình ngắn (hình 4.19a), chiều cao tương đối h* sản phẩm phụ thuộc vào áp suất khí nén tạo hình nhiệt độ biến dạng Với xu hướng chung nhiệt độ biến dạng áp suất khí nén tạo hình tăng lên chiều cao tương đối h* sản phẩm tăng - Khi thời gian tạo hình dài (hình 4.19c), nhận thấy với giá trị áp suất tạo hình x1 (-1÷-0.3) chiều cao tương đối h* sản phẩm tăng nhiệt độ tăng, nhiên giá trị áp suất tạo hình x1 >-0.3 nhiệt độ biến dạng tăng đến giá trị định h* tăng, nhiệt độ biến dạng tiếp tục tăng h* có xu hướng giảm Điều lý giải áp suất tăng tốc độ biến dạng phơi tăng, với nhiệt độ biến dạng cao làm khả biến dạng siêu dẻo phôi giảm * Ảnh hưởng áp suất khí nén tạo hình pth thời gian tạo hình tth Hình 4.20 Ảnh hưởng áp suất khí nén tạo hình pth thời gian tạo hình tth đến chiều cao tương đối sản phẩm a) x2 = -1; b) x2 = 0; c) x2 = - Khi nhiệt độ biến dạng tăng khoảng x2 (-1 ÷0) chiều cao tương đối h* chi tiết tăng lên (h*max tăng từ giá trị 0.374 lên 0.408) Tuy nhiên, nhiệt độ biến dạng tiếp tục tăng x2 (0 ÷1) chiều cao tương đối h* có xu hướng giảm Điều giải thích nhiệt độ tăng, làm cho trình lớn lên hạt nhanh hơn, dẫn đến, làm giảm tốc độ biến dạng làm giảm mức độ biến dạng vật liệu - Khi biến dạng với nhiệt độ, chiều cao tương đối h* sản phẩm phụ thuộc vào áp xuất khí nén tạo hình (x1) thời gian tạo hình (x3) Với áp suất khí nén tạo hình, giá trị h* tăng thời gian tạo hình tăng Trên hình 4.20b nhận thấy h* đạt giá trị lớn x1=1, x2=0, x3=1 - Khi tạo hình với thời gian (x3), nhận thấy áp suất tạo hình x1>-0.6 với giá trị x1 tăng h* tăng Khi x1