專利名稱：TiAl基合金板材電致增塑成形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及TiAl基合金板材成形的方法。
技術(shù)背景TiAl基合金具有高熔點(diǎn)、低密度、高彈性模量、良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及優(yōu)良 的抗氧化性和抗腐蝕性，被認(rèn)為是新一代高性能的高溫結(jié)構(gòu)材料，在汽車和航 空、航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于TiAl基合金室溫脆性，其室溫 和中低溫塑性變形能力差，給常溫下加工制造帶來較大的難度，成為其作為工 程結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的一個主要障礙。目前，改善TiAl基合金板材塑性成形的方法有采用合金化法，但是不能 在促進(jìn)位錯的開動、滑移和治愈變形損傷兩個方面同時提高TiAl基合金板材 塑性；有采用纖維韌化法，但是治愈變形損傷能力差；還有采用顯微組織控制 法，但是工藝復(fù)雜、成本高、周期長。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中改善TiAl基合金板材塑性成形的方法 存在工藝復(fù)雜、成本高、周期長以及不能在促進(jìn)位錯的開動、滑移和治愈變形 損傷兩個方面同時提高TiAl基合金板材塑性的問題，而提供TiAl基合金板材 電致增塑成形的方法。TiAl基合金板材電致增塑成形的方法按以下步驟實現(xiàn) 一、將凹模固定在 工作臺上，并將絕緣墊片、導(dǎo)電電極依次放置在凹模上；二、將TiAl基合金 板材放在導(dǎo)電電極上，TiAl基合金板材上再覆蓋一個絕緣墊片，并用壓邊圈將 絕緣墊片和TiAl基合金板材壓緊，閉合模具型腔；三、通過凸模及包覆在凸 模上的絕緣襯套向TiAl基合金板材施加壓力，并通入1 100個脈沖電流，TiAl 基合金板材形成所需形狀后，凸模停止運(yùn)動，再通入1 10個脈沖電流，凸模 退出凹模，即完成TiAl基合金板材電致增塑成形；其中步驟三中脈沖電流最 大電流密度為1.0xl09 10.0xl09A/m2，電流周期為50 1000|is。本發(fā)明中電流脈沖所產(chǎn)生的電子風(fēng)，能夠向金屬的位錯施加一個作用力，降低勢壘，促進(jìn)位錯的滑移和開動，減少位錯的纏結(jié)，從而促進(jìn)塑性的提高； 通過脈沖電流的選擇性效應(yīng)，治愈材料的顯微組織缺陷，降低材料內(nèi)部的損傷， 從而提高金屬的極限塑性變形；局部區(qū)域的熱釋放還會引起局部的再結(jié)晶，因 此可以恢復(fù)和提高材料的塑性；脈沖電流處理時間有非常短，新的晶粒沒有足 夠的時間張大，從而可以形成細(xì)小的晶粒，因此，應(yīng)用脈沖電流可以通過相變 或再結(jié)晶細(xì)TiAl基合金的晶粒，從而提高其塑性。本發(fā)明TiAl基合金板材電 致增塑成形方法減免中間退火，避免了氧化和吸氣，成形過程是在室溫條件下 進(jìn)行的，不需要加熱和氣體保護(hù)裝置，工藝簡單、成本低、周期短，且在促進(jìn) 位錯的開動、滑移和治愈變形損傷兩個方面同時提高TiAl基合金板材塑性。


圖1是本發(fā)明TiAl基僉金板材電致增塑成形的示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一參見圖1，本實施方式TiAl基合金板材電致增塑成形的方法按以下步驟實現(xiàn) 一、將凹模7固定在工作臺8上，并將絕緣墊片6、導(dǎo) 電電極5依次放置在凹模7上；二、將TiAl基合金板材9放在導(dǎo)電電極5上， TiAl基合金板材9上再覆蓋一個絕緣墊片4，并用壓邊圈3將絕緣墊片4和 TiAl基合金板材9壓緊，閉合模具型腔；三、通過凸模1及包覆在凸模1上的 絕緣襯套2向TiAl基合金板材9施加壓力，并通入1 100個脈沖電流，TiAl 基合金板材9形成所需形狀后，凸模l停止運(yùn)動，再通入1 10個脈沖電流， 凸模1退出凹模7，即完成TiAl基合金板材電致增塑成形；其中步驟三中脈沖 電流最大電流密度為1.0xl09 10.0xl09A/m2，電流周期為50 1000ps。
具體實施方式
二參見圖l，本實施方式與具體實施方式
一的不同是步驟 二中TiAl基合金板材9中Al含量為45at% 51at%。其它步驟及參數(shù)與具體 實施方式一相同。
具體實施方式
三參見圖l，本實施方式與具體實施方式
一的不同是步驟 二中TiAl基合金板材9中Al含量為48at%。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四參見圖1，本實施方式與具體實施方式
一的不同是步驟 二中TiAl基合金板材9的厚度為0.5 2.0mm。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一的不同是步驟三中脈沖電流最大電流密度為5.0xl09A/m2，電流周期均為50(His。其它步驟及參數(shù)與具體實施方式
一相同。
權(quán)利要求
1、TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，其特征在于TiAl基合金板材電致增塑成形的方法按以下步驟實現(xiàn)一、將凹模(7)固定在工作臺(8)上，并將絕緣墊片(6)、導(dǎo)電電極(5)依次放置在凹模(7)上；二、將TiAl基合金板材(9)放在導(dǎo)電電極(5)上，TiAl基合金板材(9)上再覆蓋一個絕緣墊片(4)，并用壓邊圈(3)將絕緣墊片(4)和TiAl基合金板材(9)壓緊，閉合模具型腔；三、通過凸模(1)及包覆在凸模(1)上的絕緣襯套(2)向TiAl基合金板材(9)施加壓力，并通入1～100個脈沖電流，TiAl基合金板材(9)形成所需形狀后，凸模(1)停止運(yùn)動，再通入1～10個脈沖電流，凸模(1)退出凹模(7)，即完成TiAl基合金板材電致增塑成形；其中步驟三中脈沖電流最大電流密度為1.0×109～10.0×109A/m2，電流周期為50～1000μs。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，其特征 在于步驟二中TiAl基合金板材(9)中Al含量為45at% 51at%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，其特征 在于步驟二中TiAl基合金板材(9)中Al含量為48at%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，其特征 在于步驟二中TiAl基合金板材(9)的厚度為0.5 2.0mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，其特征 在于步驟三中脈沖電流最大電流密度為5.0xl09AAn2，電流周期為500&s。
全文摘要
TiAl基合金板材電致增塑成形的方法，它涉及TiAl基合金板材成形的方法。它解決現(xiàn)有技術(shù)中改善TiAl基合金板材塑性成形的方法存在工藝復(fù)雜、成本高、周期長以及不能在促進(jìn)位錯的開動、滑移和治愈變形損傷兩個方面同時提高TiAl基合金板材塑性的問題。方法裝配模具，然后向TiAl基合金板材施加壓力，并通入1～100個脈沖電流，TiAl基合金板材形成所需形狀后，再通入1～10個脈沖電流，即完成TiAl基合金板材電致增塑成形。本發(fā)明工藝簡單、成本低、周期短，且在促進(jìn)位錯的開動、滑移和治愈變形損傷兩個方面同時提高TiAl基合金板材塑性。
文檔編號B21D22/00GK101327506SQ20081006478
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者輝 宋, 王忠金 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)