Wpływ szybkości deformacji oraz temperatury na lepko-plastyczne właściwości komercyjnie czystego tytanu oraz stopu Ti6Al4V

W publikacji przedstawiono wyniki badań dotyczących lepko-plastycznych właściwości komercyjnie czystego stopu tytanu oraz stopu Ti6Al4V. Analiza została przeprowadzona dla szerokiego zakresu szybkości odkształcania od 2 × 10⁻⁴s⁻¹ to 2 × 10³s⁻¹ z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej oraz pręta Hopkinsona, odpowiednio w quasi-statycznym i dynamicznym zakresie obciążeń. Wpływ temperatury na krzywe ściskania został wyznaczony w zakresie temperatur od 23 do 400°C przy wykorzystaniu pręta Hopkinsona wyposażonego w piec. Na podstawie otrzymanych wyników przeprowadzono kalibrację współczynników modelu Johnsona–Cooka (J–C) opisującego lepko-plastyczne właściwości badanych materiałów. Badania właściwości mechanicznych zostały poparte analizą mikrostrukturalną, w celu określenia wpływu temperatury i szybkości odkształcania na mechanizm odkształcania.

The paper presents results of tests concerning visco-plastic properties of commercially pure titanium and Ti6Al4V titanium alloy. The analyses were carried out at wide range of strain rates from 2 × 10⁻⁴s⁻¹ to 2 × 10³s⁻¹ using servo-hydraulic testing machine and Hopkinson bar at quasi-static and dynamic range of loadings, respectively. The influence of temperature on the compressive curves was determined within the range of temperatures from 23°C to 400°C applying Hopkinson bar equipped with temperature chamber. Taking into account obtained results, the coefficients of Johnson–Cook (JC) constitutive model were calibrated. Mechanical investigations were accompanied by microstructural analysis in order to determine influence of temperature and rate of deformation on the plastic deformation mechanisms.