超塑性鈦合金技術的發展拓寬鈦產品的應用表現在哪些方面：
如今，新的航空航天導彈材料都是鈦合金，因為它強度大，比重輕，抗腐蝕性強，但鈦合金彈性模量低，用一般變形方法產生復雜形狀零件十分困難。
為解決這個困難，科技人員研制了超塑性鈦合金，超塑性鈦合金是在６８０℃～７９０℃之間加熱，成型壓力為１.４０兆帕～２.１０兆帕，加工時間在８分鐘以內。美國利用超塑性模鍛鈦合金的飛機隔架，只需２２．７千克的鍛料即可鍛出。若用普通鍛造法，需鍛出1５８.８千克的毛坯后，再經機械加工制成成型形狀。當生產５００架飛機時，只這一零件就可節約１２０萬～１５０萬美元。又如利用鈦合金的超塑成型工藝制造Ｂ－１噴氣式飛機的艙門、尾艙、骨架，原工藝需１００個零件，經各種方法連接組裝而成。如用超塑性合金，可一次成型做成，使尾艙架的重量減輕３３％，成本降低５５％。目前，美軍使用的Ｆ－１４艦載戰斗機大部分機件就是鈦合金廠家用這種質輕而強度高的超塑性鈦合金制造的，性能十分優異。
鈦合金的超塑性成形技術是利用材料在超塑性狀態下的優異變形性能而發展起來的一種新技術。鈦合金具有超塑性 ,其中TC4( Ti26Al24V) 以其優異的超塑性能而被認為是應用前景較好的結構鈦合金 , 在結構鈦合金超塑性成形工藝研究和應用方面已經取得快速的發展和良好的經濟效益 , 與其他鈦基合金相比 , TC4的超塑性極好,應用廣泛且成熟。
TC4是目前應用極廣泛的超塑性能良好的鈦合金 , 因而對這種材料超塑成形后的力學性能進行研究 , 無疑是有其實際意義的。 鈦合金TC4的延展性在室溫相對較低 , 但在高溫下有很高的延展性。高溫氧化是影響 TC4 超塑性的一個主要因素 , 雖然 TC4 的抗氧化性能較好 , 但在800℃～900℃高溫時 , 鈦合金TC4表面的高溫氧化作用 ,形成氧化膜 ,這樣會產生裂紋 ,從而降低鈦合金的延展性。為了防止鈦合金高溫成形時被氧化 ,在許多情況下 ,是在 Ar 保護下進行的。雖然這個方法能保護鈦合金在超塑性過程中免受氧化 , 但它需要復雜的設備 , 很大程度地增加了工藝費用。 |
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