Titanlegierung Superplastischer Umformprozess und seine Anwendung

Superplastisches Umformverfahren für Titanlegierungen und seine Anwendung

Titanlegierung hat die Vorteile von Ermüdungsbeständigkeit, hoher spezifischer Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, stabilen chemischen Eigenschaften und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt und auf chemischen Gebieten usw. verwendet. Titanlegierungen haben auch Unzulänglichkeiten wie einen niedrigen Elastizitätsmodul, geringe Plastizität, starke Rückfederung und schlechte Kaltumformbarkeit, die das Rückfedern nach der Verarbeitung erleichtern. Daher haben Wissenschaftler und Experten aus verschiedenen Ländern die Forschung zur Superplastizität von Titanlegierungen verstärkt. Werfen wir in diesem Artikel einen Blick auf den Superplastischen Umformprozess von Titanlegierungen und seine Anwendung .

Superplastisches Umformverfahren mit Titanlegierung

Bevor wir weitermachen, lassen Sie uns herausfinden, was Superplastizität ist.

Superplastizität bezieht sich auf das Phänomen, dass ein Material unter bestimmten inneren und äußeren Bedingungen eine ungewöhnlich niedrige rheologische Beständigkeit und ungewöhnlich hohe rheologische Eigenschaften aufweist. Zu den gängigen superplastischen Legierungen gehören Aluminium, Magnesium , Titan , Kohlenstoffstahl und Edelstahl.

Der superplastische Umformprozess von Titanlegierungen

Superplastisches Formen von Titanlegierungen besteht darin, die Titanlegierung auf die superplastische Temperatur zu erhitzen, um eine superplastische Verformung der Titanlegierung zu bewirken, und sich allmählich der Formoberfläche zu nähern, bis sie vollständig in die Form eingepasst ist um ein Teil herzustellen, das der Formoberfläche entspricht.

1. Hochtemperaturheizung

Die superplastische Umformung von Titanlegierungen erfolgt im Allgemeinen nach dem Erwärmungsverfahren im Formofen. Das heißt, legen Sie die Form zum Hochtemperaturerhitzen in den Ofen, bis sie auf die Temperatur der superplastischen Umformung (700 ℃ ~ 1000 ℃) erhitzt ist, und legen Sie dann den Titanlegierungsrohstoff in die Form und verlassen Sie sich auf die Wärmeleitung der Form, um den Titanlegierungsrohstoff auf superplastische Umformtemperatur zu erhitzen.

2. Siegel 

Da die superplastische Umformung von Titanlegierungen eine Luftdruckumformung ist, müssen die Form und die Rohmaterialien der Titanlegierung versiegelt werden.

3. Vakuum

Um sicherzustellen, dass die Titanlegierungsteile gut an der Form befestigt sind und die Titanlegierungsrohstoffe geschützt sind, muss der Formhohlraum abgesaugt werden.

4. Schutzlack

Da die superplastische Umformtemperatur der Titanlegierung sehr hoch ist, ist es notwendig, eine Schutzschicht auf die Oberfläche des Titanlegierungsrohstoffs aufzutragen, um ihre Oxidation und Wasserstoffaufnahme zu verhindern Material die Rolle einer Schutzschicht spielen.

Auch an Schutzbeschichtungen gibt es besondere Anforderungen. Beispielsweise kann ein dichter Schutzfilm gebildet werden, der eine gute Hochtemperaturbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Gleitfähigkeit aufweist. Die Schutzbeschichtung sollte die Form- und Titanlegierungsteile nicht verschmutzen und ist leicht zu bürsten und zu reinigen. Am häufigsten werden Graphit-Wassermittel, Hochtemperaturfarbe usw. verwendet.

5. Inflation

Die superplastischen Formteile sollten unter einen bestimmten Druck von Inertgas (wie Argon) gepresst werden, um zu verhindern, dass die Titanlegierung bei hohen Temperaturen und der Ladegeschwindigkeit oxidiert und Wasserstoff absorbiert sollte langsam sein.

Anwendung des superplastischen Umformprozesses für Titanlegierungen

Das superplastische Formgebungsverfahren aus einer Titanlegierung wurde bei der Herstellung von Nottüren für das Verwaltungsflugzeug Bae 125 verwendet, wodurch das Gewicht des Flugzeugs um 10 % und die Kosten um 30 % reduziert wurden .

Das superplastische Formgebungsverfahren aus einer Titanlegierung wird auch bei der Herstellung des Hitzeschildes, der Triebwerksdüsen, der Fahrwerkstüren und des oberen Teils des hinteren Rumpfs des F15-Jägers verwendet, wodurch sich das Gewicht des F-15-Jägers um 72,6 kg.

Darüber hinaus wird das superplastische Formgebungsverfahren aus Titanlegierung auch bei der Herstellung der Inspektionsluke und des Gondelrahmens des B-1-Bombers verwendet, wodurch das Gewicht des B-1-Bombers reduziert wird um 31 % und reduziert die Kosten um 50 %.

Schlussfolgerung 

Vielen Dank für das Lesen unseres Artikels und hoffen, dass er Ihnen helfen kann, das Verfahren zur superplastischen Umformung von Titanlegierungen und seine Anwendung besser zu verstehen . Wenn Sie mehr über Titan und Titanlegierungen erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen den Besuch von Advanced Refractory Metals (ARM) für weitere Informationen.

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