Wyciskanie hydrostatyczne (HE – ang. hydrostatic extrusion) czystego tytanu skutecznie zwiększa jego wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie bez konieczności dodawania pierwiastków stopowych, takich jak Al, V czy Nb. Proces ten silnie rafinuje mikrostrukturę, lecz jednocześnie powoduje anizotropię wynikającą z obecności włóknistych ziaren ułożonych wzdłuż kierunku wyciskania, co ogranicza zastosowanie materiału w elementach poddawanych obciążeniom prostopadłym do tych włókien.
Najnowsze badania prowadzone w naszym Laboratorium rozwiązują ten problem poprzez zastosowanie wyciskania w kanale kątowym (ECAP – ang. equal-channel angular pressing) przed procesem HE. Laboratorium Plastyczności pod Wysokim Ciśnieniem opracowało stanowisko ECAP umożliwiające odkształcanie w temperaturze pokojowej, dzięki czemu unika się nagrzewania, które obniża efekt umocnienia odkształceniowego. Odkształcanie tytanu metodą ECAP w temperaturze otoczenia jest rzadko opisywane w literaturze, a połączenie ECAP i HE w przypadku tytanu pozostaje w dużej mierze niezgłębione.
Wyniki zostały przedstawione w pracy M. Kulczyk et al., Using a Combination of ECAP and HE Processes to Produce Isotropic Ultrafine-Grained Titanium Materials, 2025, 18, 5194. Zaprezentowano zoptymalizowany proces ECAP + HE pozwalający uzyskać ultradrobnoziarnisty/nanokrystaliczny tytan o izotropowych właściwościach mechanicznych. Zmiany strukturalne analizowano za pomocą TEM, statystycznej analizy obrazów oraz technik SEM-EBSD.
Mapy mikrostruktury TiGr2 po ekstruzji hydrostatycznej (HE) (a,b) oraz po procesie ECAP + HE (c,d).
Najnowsze komentarze