Суперпластическо формоване и прилагане на титанова сплав
Титанова сплав има предимствата на устойчивост умора, висока специфична якост, устойчивост на корозия и висока устойчивост на температура, някои работа форма памет, превъзходно механични свойства, стабилни химични свойства и т.н., и е все повече и по-широко използвани в космически, химически и химически полета. Въпреки това, титанови сплави също имат недостатъци като нискоеластични модул, голяма устойчивост на студена деформация, висок коефициент на добив, ниска пластичност, сериозен отскачащ и лоша работа при студено, което го прави лесно да се произвеждат отскок и anisotropic пещ след преработка. Следователно, учени и експерти от различни страни засилиха изследванията на свръхпластичността на титанови сплави. Така наречената суперпластичност се отнася до феномена, че материалът проявява необичайно ниска реологична резистентност и необичайно високи реологични свойства при определени вътрешни и външни условия.
1. Суперпластова формоване на титанова сплав
1.1 Условия за свръхпластично формоване на титанова сплав
(1) Температура: постоянна температура на деформация. Температурата на различните титанови сплави е различна, но приблизителният диапазон е между 700 ~ 1000 °C. Например, температурата на Ti-6AL-4V е 850 °C.
(2) Честота на щам: металите със суперпластичност обикновено имат бавна скорост на щам. Това е така, защото отнема достатъчно време за атомите да се дифузно. Например, скоростта на щам на Ti-6AL-4V е 1.3×10-4 ~ 10-3 s-1.
(3) Свръхфинна структура на зърното: Необходимо е да има равновесна, фина структура на зърното, като размер на зърната на титанови сплави по-малко от 3mm.
Горните три условия, с изключение на това, че структурата на зърното се определя и гарантира от естеството на суровината, температурата и степента на напрежение могат да бъдат гарантирани от суперпластично формоване оборудване и процес.
1.2 Гризач за суперпластично формоване на титанова сплав
Тъй като температурата на суперпластическото формиране на титанова сплав обикновено е между 700 ° C и 1000 ° C, има специални изисквания за свойствата на мухъл материал, като висока температура якост, добра топлинна стабилност, нисък коефициент на топлинно разширение и ниска цена на материала. , Преработка и производство и др. В момента има предимно топлоустойчиви сплави, топлоустойчиви стомани, керамика и карбонови подсилени композитни форми. Например, подсилен с въглеродни влакна композитен материал мухъл има почти същата устойчивост на деформация при стайна температура и висока температура от 1000 ° C, и карбонови подсилени композитни материал мухъл е само 1% от теглото на топлоустойчиви стомана мухъл; когато се охлажда формоването на карбонови влакна, неговата устойчивост на деформация степента на свиване е по-малка от тази на образуваната част, което улеснява демолирането на частта; оборудването за производство на карбонови подсилени композитни форми е евтино.
1.3 Процес на образуване на суперпластични сплави от титаниева сплав
(1) Високотемпературно нагряване: Титаниева сплав суперпластично формиране обикновено приема метода на нагряването в пещта, т.е. мухълът се поставя в пещта и се нагрява при висока температура, докато се нагрява до температурата на свръхпластично образуване, а след това материалът от титанова сплав се поставя в матрицата. Топлината проводимост загрява материала от титанова сплав до температурата на образуване на суперпластични форми.
(2) Запечатване: Тъй като суперпластично формоване от титаниева сплав е образуването на въздушно налягане, мухълът и титановите сплави трябва да бъдат запечатани.
(3) Вакуум: За да се осигури добро заснемане на части от титаниева сплав и защита на титаниева сплав, кухината трябва да бъде вакуумирана.
(4) Четка за защитна покритие: Тъй като температурата на образуване на суперпластични сплави от титаниева сплав е много висока, за да се предотврати окисляването и водородната абсорбция, е необходимо да се изчетка слой от защитно покритие върху повърхността на материала от титаниева сплав, за да играе ролята на защитен слой. Има и някои специални изисквания за защитни покрития. Например, тя трябва да бъде в състояние да се образува гъста защитен филм, и да имат добра висока температурна устойчивост, термична стабилност и смазочни свойства. Тя не трябва да замърсява частите на матрицата и титаниева сплав, а цената трябва да е евтина. Лесно е да се четка и да се почисти. Графитна вода и висока температура боя са по-често използвани.
(5) Инфлация: Тъй като свръхпластичното формиране на титанова сплав е образуването на въздушно налягане, трябва да се притисне определено налягане на инертен газ в матрицата (за да се предотврати окислителната и абсорбираща водородна сплав на титаниева сплав при високи температури) и темпът на инфлация трябва да бъде бавен.
