鍛壓技術(shù)：超塑性厚向異性板脹形的一個(gè)理論解
2022-11-02【作 者】李躍宇;劉樹(shù)春
超塑性材料及其在金屬加工中的應(yīng)用，近來(lái)二、三十年得到很大的發(fā)展。超塑性的發(fā)展起因于許多種類(lèi)的合金 （例如鈦合金）材料在航空、航天、汽車(chē)等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，這些合金的共同特點(diǎn)為流變性能高、可塑性低，在加工中易出現(xiàn)不均勻，因此，如果按傳統(tǒng)的方法進(jìn)行塑性加工，加工很困難，而且機(jī)械損耗很多。
超塑性合金就結(jié)構(gòu)超塑性而言，具有共同的幾個(gè)特點(diǎn)：
（１）晶粒比較細(xì)，晶粒直徑一般在５μｍ以下；
（２）應(yīng)變率低，一般在１０－５～１０－３ｓ－１；
（３）成形溫度Ｔ＞０．５Ｔｍ （Ｔｍ 為其熔點(diǎn)）；
（４）流動(dòng)應(yīng)力低，例如Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ在溫度為９２７℃時(shí)，流動(dòng)應(yīng)力只有１０ＭＰａ［１］；
（５）伸長(zhǎng)率δ非常高。實(shí)際工程中，一般 認(rèn) 為δ 在 ２００％ 以上即可算作是超塑性，實(shí)驗(yàn)室中有的超塑性材料甚至可以達(dá)到 ８０００％［２］，而一般的低碳鋼δ只有３０％～４０％，有色金屬δ也只有６０％ ～７０％， 一般金屬即使加熱仍然小于１００％。超塑性材料這些良好的加工特性，可以制造出對(duì)尺寸精度高、形狀復(fù)雜的精密零件；可以成形完整結(jié)構(gòu)，減少連接件、減輕結(jié)構(gòu)重量、降低制造費(fèi)用，因 此，超塑性成形（ＳｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃＦｏｒｍｉｎｇ，ＳＰＦ）技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用［１~７］。
本文研究了超塑性厚向異性板氣壓脹形問(wèn)題，導(dǎo)出了成形壓力與成形時(shí)間的理論計(jì)算公式，討論了在不同厚向異性系數(shù)時(shí)成形壓力和成形時(shí)間與變形量之間的變化規(guī)律。
以下是正文：
