Proses pembentukan superplastik dan penerapan paduan titanium
Paduan Titanium memiliki keunggulan ketahanan kelelahan, kekuatan spesifik tinggi, ketahanan korosi dan ketahanan suhu tinggi, kinerja memori bentuk tertentu, sifat mekanik unggul, sifat kimia yang stabil, dll., dan telah lebih banyak digunakan dalam bidang kedirgantaraan, kimia dan kimia. Namun, paduan titanium juga memiliki kekurangan seperti modulus elastis rendah, ketahanan deformasi dingin yang besar, rasio hasil tinggi, plastikitas rendah, rebound serius, dan kinerja kerja dingin yang buruk, yang membuatnya mudah untuk menghasilkan tungku rebound dan anisotropik setelah diproses. Oleh karena itu, para sarjana dan pakar dari berbagai negara telah memperkuat penelitian tentang superplastisitas paduan titanium. Apa yang disebut superplastisitas mengacu pada fenomena bahwa bahan menunjukkan resistensi reologis yang luar biasa rendah dan sifat reologis yang luar biasa tinggi dalam kondisi internal dan eksternal tertentu.
1. Proses pembentukan superplastik paduan titanium
1.1 Kondisi untuk pembentukan paduan titanium superplastik
(1) Suhu: suhu deformasi konstan. Suhu paduan titanium yang berbeda berbeda, tetapi kisaran perkiraannya antara 700 ~ 1000 ° C. Misalnya, suhu Ti-6AL-4V adalah 850 ° C.
(2) Tingkat ketegangan: Logam dengan superplastisitas umumnya memiliki tingkat ketegangan yang lambat. Ini karena dibutuhkan cukup waktu bagi atom untuk menyebar. Misalnya, tingkat ketegangan Ti-6AL-4V adalah 1,3×10-4 ~ 10-3 s-1.
(3) Struktur biji-bijian ultra-halus: Diperlukan untuk memiliki struktur biji-bijian halus yang equiaxed, seperti ukuran biji-bijian paduan titanium kurang dari 3mm.
Tiga kondisi di atas, kecuali bahwa struktur biji-bijian ditentukan dan dijamin oleh sifat bahan baku, tingkat suhu dan ketegangan dapat dijamin oleh peralatan dan proses pembentukan superplastik.
1.2 Mati untuk pembentukan superplastik paduan titanium
Karena suhu pembentukan superplastik paduan titanium umumnya antara 700 ° C dan 1000 ° C, ada persyaratan khusus untuk sifat bahan cetakan, seperti kekuatan suhu tinggi yang lebih tinggi, stabilitas termal yang baik, koefisien ekspansi termal rendah, dan harga bahan yang rendah. , Pengolahan dan manufaktur, dll. Saat ini, ada terutama paduan tahan panas, baja tahan panas, keramik dan cetakan komposit yang diperkuat serat karbon. Misalnya, cetakan bahan komposit yang diperkuat serat karbon memiliki ketahanan deformasi yang hampir sama pada suhu kamar dan suhu tinggi 1000 ° C, dan cetakan bahan komposit yang diperkuat serat karbon hanya 1% dari berat cetakan baja tahan panas; ketika serat karbon diperkuat cetakan bahan komposit didinginkan, ketahanan deformasinya Tingkat penyusutan kurang dari bagian yang terbentuk, yang memfasilitasi demolding bagian; peralatan pembuatan cetakan cetakan komposit yang diperkuat serat karbon sangat murah.
1.3 Titanium paduan proses pembentukan superplastik
(1) Pemanasan suhu tinggi: Pembentukan superplastik paduan Titanium umumnya mengadopsi metode pemanasan dalam tungku cetakan, yaitu, cetakan ditempatkan di tungku dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai dipanaskan hingga suhu pembentukan superplastik, dan kemudian bahan baku paduan titanium dimasukkan ke dalam cetakan. Konduksi panas memanaskan bahan baku paduan titanium ke suhu pembentukan superplastik.
(2) Penyegelan: Karena pembentukan superplastik paduan titanium adalah pembentukan tekanan udara, cetakan dan bahan baku paduan titanium harus disegel.
(3) Vakum: Untuk memastikan syuting yang baik dari bagian paduan titanium dan melindungi bahan baku paduan titanium, rongga harus disedot.
(4) Lapisan pelindung sikat: Karena suhu pembentukan superplastik paduan titanium sangat tinggi, untuk mencegah oksidasi dan penyerapan hidrogen, perlu menyikat lapisan pelindung pada permukaan bahan baku paduan titanium untuk memainkan peran lapisan pelindung. Ada juga persyaratan khusus tertentu untuk pelapis pelindung. Misalnya, harus dapat membentuk film pelindung yang padat, dan memiliki ketahanan suhu tinggi yang baik, stabilitas termal dan pelumasan. Itu tidak boleh mencemari bagian jamur dan paduan titanium, dan harganya harus murah. Sangat mudah untuk menyikat dan membersihkan. Air grafit dan cat suhu tinggi lebih sering digunakan.
(5) Inflasi: Karena pembentukan paduan titanium superplastik adalah pembentukan tekanan udara, tekanan tertentu gas inert harus ditekan ke dalam cetakan (untuk mencegah paduan titanium mengoksidasi dan menyerap hidrogen pada suhu tinggi), dan tingkat inflasi harus lambat.
