Суперпластични поступак обликовања и примена легуре титана
Титанова легура има предности отпорности на замор, високе специфичне чврстоће, отпорности на корозију и високе температуре, одређених перформанси памћења облика, врхунских механичких својстава, стабилних хемијских својстава итд., И све се више користи у ваздухопловству, хемијским и хемијским производима поља. Међутим, легуре титана имају и недостатке попут ниског модула еластичности, велике отпорности на хладне деформације, високог односа приноса, мале пластичности, озбиљног одбијања и лоших радних карактеристика у хладном раду, што олакшава производњу повратне и анизотропне пећи након обраде. Стога су научници и стручњаци из различитих земаља појачали истраживање о суперпластичности титанијумових легура. Такозвана суперпластичност односи се на појаву да материјал под одређеним унутрашњим и спољним условима показује необично ниску реолошку отпорност и необично висока реолошка својства.
1. Суперпластични поступак обликовања легуре титана
1.1 Услови за суперпластично обликовање легуре титана
(1) Температура: константна температура деформације. Температура различитих легура титана је различита, али приближни опсег је између 700 ~ 1000 ℃. На пример, температура Ти-6АЛ-4В је 850 ° Ц.
(2) Брзина напрезања: Метали са суперпластичношћу углавном имају малу брзину напрезања. То је зато што је потребно довољно времена да се атоми распрше. На пример, брзина напрезања Ти-6АЛ-4В је 1,3 × 10-4 ~ 10-3 с-1.
(3) Ултрафина структура зрна: Потребна је једнака, фино зрнаста структура, као што је величина зрна титанијумских легура мања од 3 мм.
Горе наведена три услова, осим што је структура зрна одређена и загарантована природом сировине, температура и брзина напрезања могу се гарантовати опремом и поступком за суперпластично обликовање.
1.2 Матрица за суперпластично обликовање легуре титана
Будући да је температура суперпластичног обликовања легуре титана углавном између 700 ° Ц и 1000 ° Ц, постоје посебни захтеви за својства материјала калупа, као што су већа чврстоћа на високој температури, добра топлотна стабилност, низак коефицијент топлотног ширења и низак цена материјала. , Прерада и производња, итд. Тренутно углавном постоје легуре отпорне на топлоту, топлотно отпорни челик, керамика и композитни калупи ојачани угљеничним влакнима. На пример, калуп од композитног материјала ојачаног угљеничним влакнима има скоро исту отпорност на деформације на собној температури и високој температури од 1000 ℃, а калуп ојачан угљеничним влакнима композитним материјалом износи само 1% тежине челичног калупа отпорног на топлоту; када се калуп од композитног материјала ојачаног угљеничним влакнима хлади, његова отпорност на деформације Брзина скупљања је мања од брзине обликованог дела, што олакшава демонтирање дела; опрема за израду калупа композитног калупа ојачаног карбонским влакнима је јефтина.
1.3 Суперпластични поступак обликовања легуре титана
(1) Грејање на високим температурама: Суперпластично обликовање од легуре титанијума генерално усваја метод грејања у пећи калупа, то јест калуп се поставља у пећ и загрева на високој температури док се не загреје до температуре суперпластичног обликовања, а затим сировина од легуре титана ставља се у калуп. Проводљивост топлоте загрева сировину од легуре титана до суперпластичне температуре формирања.
(2) Заптивање: Будући да је суперпластично обликовање легуре титанијума обликовање ваздушним притиском, сировине калупа и легуре титанијума морају бити затворене.
(3) Вакум: Да би се осигурало добро снимање делова легуре титанијума и заштитиле сировине од легуре титанијума, шупљина се мора усисати.
(4) Заштитни премаз четком: Будући да је температура суперпластичне обраде легуре титанијума врло висока, како би се спречила њена оксидација и апсорпција водоника, потребно је нанијети слој заштитног премаза на површину сировине од легуре титанијума да би играо улога заштитног слоја. Такође постоје одређени посебни захтеви за заштитне премазе. На пример, мора бити у стању да формира густи заштитни филм и да има добру отпорност на високе температуре, топлотну стабилност и мазивост. Не сме загађивати делове калупа и легуре титанијума, а цена би требало да буде јефтина. Лако се четка и чисти. Чешће се користе графитна вода и боје на високим температурама.
(5) Надувавање: Будући да је суперпластично обликовање легуре титана обликовање ваздушним притиском, у калуп се мора утиснути одређени притисак инертног гаса (како би се спречило да оледи и апсорбује водоник на високим температурама легуре титана), а надувавање стопа треба да буде спора.
