Tehnologija obrade vodikom za materijale od legura titana

Tehnologija tretmana vodonikom titanijuma i njegovih legura relativno je aktivan istraživački pravac u oblasti nauke o materijalima i inženjerstva. Trenutno, tehnologija tretmana vodonikom u termičkoj obradi legure titanijuma, mehaničkoj obradi, očvršćavanju praha, pripremi kompozitnih materijala, prečišćavanju mikrostrukture i drugim istraživanjima, formirala je jedinstveno istraživačko polje. Upotreba tehnologije tretmana vodonikom za poboljšanje superplastičnih svojstava titanijumskih legura je važan aspekt istraživanja, do sada su mnogi znanstvenici koristili učinak tretmana vodonikom za poboljšanje superplastičnih svojstava livenog titana, deformiranih legura titanijuma i intermetalnih spojeva titanijum aluminijuma.
Trenutno, korištenje tehnologije obrade vodikom za poboljšanje superplastičnih svojstava titanovih legura ima dva načina.
(1) upotreba efekta plastičnosti vodika, u superplastičnom oblikovanju legure titana prije dodavanja odgovarajuće količine vodika, povećava udio B faze u leguri titana, smanjuje napon protoka tijekom superplastične deformacije, radi poboljšanja superplastičnih svojstava legura titanijuma za postizanje cilja.
(2) Koristite tretman vodonikom za pročišćavanje mikrostrukture legure titana, u kombinaciji sa tehnologijom plastične deformacije za pripremu ultrafine kristalne legure titanijuma, tako da legura titana ima odlična superplastična svojstva pri nižoj temperaturi deformacije i većoj brzini deformacije.
Prema modernoj teoriji superplastične deformacije, granično klizanje zrna je glavni način superplastične deformacije, a difuzija i dislokacijsko kretanje unutar granice zrna i zrna su glavni koordinirajući mehanizmi graničnog klizanja zrna. U superplastičnom oblikovanju legure titana, B faza je uglavnom difuzijskim ili dislokacijskim puzanjem; A faza je uglavnom zbog graničnog klizanja zrna, koji je koordiniran difuzijom i kretanjem dislokacije; protok između A i B faze je završen migracijom granice A i B faze. Vodik u superplastičnom oblikovanju legure titana uglavnom igra sljedeće uloge.
(1) Dodatak vodonika poboljšava difuzionu sposobnost legirajućih elemenata, što dovodi do difuzijskog puzanja B-faze i poboljšanja intergranularnog klizanja A-faze.
(2) Difuzija vodonika aktivira prikovane dislokacije, promoviše penjanje i klizanje dislokacija, poboljšava sposobnost klizanja B zrna i olakšava koordinaciju dislokacija potrebnih za klizanje granica A/A zrna.
(3) Efekt slabe veze izazvane vodikom smanjuje energiju aktivacije difuzije, povećava sposobnost atomske difuzije i poboljšava sposobnost superplastičnog protoka.
(4) Iz Ti2H faznog dijagrama se može vidjeti da dodatak vodika značajno smanjuje temperaturu prijelaza B\A+B i poboljšava volumni udio B faze, što direktno dovodi do poboljšanja plastičnosti i smanjenja naprezanje protoka, tako da legure titana mogu biti superplastificirane pri nižim temperaturama deformacije i većim stopama deformacije.