Measurement of the controlled variable during heating of Ti6Al4V for thixoforging
Measurement of the controlled variable during heating of Ti6Al4V for thixoforging
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触变锻造Ti6Al4V加热过程中控制变量的测量
DOI：
10.1088/2053-1591/aaab0e
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发表时间：
2018
影响因子：
2.3
通讯作者：
Lechler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gerlach;Lechler
控制加热金属坯料到半固态的触变成形是一个具有挑战性的任务，主要是由于在加热过程中测量坯料的液体分数的困难。过去的研究主要集中在测量低熔点铝合金加热过程中液体分数的方法。这些方法之一是时间常数测量，这是一种使用加热线圈作为传感器的非接触式测量方法。通过线圈的电流用于确定加热电路的电时间常数，该电时间常数本身受线圈内的坯料的电阻率的影响。虽然以前的工作集中在工业应用中使用铝合金的这种方法的适用性，本文将这项研究扩展到高熔点钛合金Ti6Al4V。该合金具有高强度、低密度和优良的耐腐蚀性。因此，它用于生产医疗和航空航天应用的轻质耐用部件。Ti6Al4V是一种昂贵且难以加工的合金。因此，它是一种令人感兴趣的触变锻造合金。然而，由于Ti6Al4V的导热性差，难以将坯料加热到限定液体分数的均匀状态。本文分析了用时间常数法控制加热Ti6Al4V半固态的可能性。
Controlled heating of metal billets into the semi-solid state for thixoforming is a challenging task, mainly due to the difficulties in measuring the liquid fraction of the billet during heating. Past research primarily focused on methods measuring the liquid fraction during heating of low-melting aluminium alloys. One of these methods is time constant measurement, a contactless measurement method that uses the heating coil as a sensor. The current through the coil is used to determine the electrical time constant of the heating circuit, which itself is influenced by the specific resistance of the billet inside the coil. While previous works focused on the suitability of this method for industrial applications using aluminum alloys, this paper extends this research to the high-melting titanium alloy Ti6Al4V. This alloys shows high strength, low density and excellent corrosion resistance. It is therefore used to produce light-weight and durable components for medical and aerospace applications. Ti6Al4V is an expensive and difficult to machine alloy. Thus, it is an interesting alloy for thixoforging. However, heating of the billet into a homogeneous state of defined liquid fraction is difficult due to the poor thermal conductivity of Ti6Al4V. This paper analyses the potential of using time constant measurement for controlled heating of Ti6Al4V into the semi-solid state.
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DOI：
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