Initial porosity impact on equal channel angular pressing (ECAP) of Ti–6Al–4V powder material

Impacto de la porosidad inicial en el prensado angular de canal igual (ECAP) del material en polvo Ti-6Al-4V

Se estudia la tecnología de procesamiento de material en polvo Ti-6Al-4V con diversas densidades iniciales utilizando el método de prensado angular de canales iguales. Para el estudio se utilizó el dispositivo con los canales de unión angular de 90, 120 y 135 grados. La deformación se llevó a cabo a temperatura ambiente. Se comprobó que el estado de tensión y compresión más favorable se formaba en el instrumento en el que el ángulo de las uniones de los canales era igual a 135 grados. La compresión máxima en el instrumento se alcanza en el ángulo de 90 grados de las juntas de canal, pero necesita una fuerza de deformación mayor. Para obtener material prensado se recomienda utilizar un ciclo ECAP alto para cualquier configuración.

INTRODUCCIÓN

El ECAP es un método eficaz para endurecer un amplio número de materiales, obtener una estructura de grano subultrafino y consolidar materiales en polvo. Además, el ECAP se utiliza como procedimiento intermedio o final a la hora de obtener el material con las propiedades y la estructura fijadas.

El prensado angular de canal igual presenta una serie de características, peculiaridades y ventajas tecnológicas importantes en comparación con los procedimientos tradicionales de metalurgia. Permite realizar el cizallamiento simple como una operación industrial única para la formación de estructuras y texturas que desarrolla nuevas oportunidades para la tecnología de materiales avanzados. Existen muchas aplicaciones potenciales y prometedoras de este método de deformación en la síntesis y el procesamiento de materiales [1].

Además, el uso de un ECAP multiciclo al procesar materiales compactos permite obtener materiales de grano subultrafino con límites de grano principalmente de alto ángulo [2].

A pesar del reciente desarrollo activo de métodos especiales de prensado angular de canal igual, como el prensado angular de canal tubular (TCAP) [3], el prensado angular de canal igual-conforme [4], el prensado multiangular de canal igual (ECMAP) [5], el prensado angular de canal igual con troquel giratorio (RD-ECAP) [6], ECAP utilizando un punzón de borde biselado [7], Flujo tridimensional en el prensado angular de canal igual multipaso [8], Modificación del proceso ECAP incorporando un canal de torsión [9], Prensado de canal tubular (TCP) [10], el interés por la versión clásica de la realización del ECAP sigue siendo muy significativo. La eficacia del ECAP se demuestra tanto para metales férricos como incluso para metales no férricos y aleaciones [11-15].

Sin embargo, se observa que tanto en los parámetros de las características mecánicas como en el grado de aplastamiento de los granos bajo la deformación por el método ECAP tiene un efecto significativo no sólo la geometría de la herramienta, sino también la composición química de las piezas de trabajo procesadas y la forma de procesamiento anterior, en particular la forma de deformación [5].