Tehnologija obrade vodikom za materijale od legura titana

Tehnologija obrade titana i njegovih legura vodikom je relativno aktivan smjer istraživanja u području znanosti o materijalima i inženjerstva. Trenutačno se primjenjuje tehnologija obrade vodikom u toplinskoj obradi legure titana, mehaničkoj obradi, skrućivanju praha, pripremi kompozitnog materijala, usavršavanju mikrostrukture i drugim istraživanjima, što je stvorilo jedinstveno istraživačko polje. Upotreba tehnologije obrade vodikom za poboljšanje superplastičnih svojstava legura titana važan je aspekt istraživanja, do sada su mnogi znanstvenici koristili učinak obrade vodikom za poboljšanje superplastičnih svojstava lijevanog titana, deformiranih legura titana i intermetalnih spojeva titana i aluminija.
Trenutno, upotreba tehnologije obrade vodikom za poboljšanje superplastičnih svojstava legura titana ima dva načina.
(1) korištenje učinka plastičnosti vodika, u superplastičnom oblikovanju legure titana prije dodavanja odgovarajuće količine vodika, povećanje udjela B faze u leguri titana, smanjenje naprezanja protoka tijekom superplastične deformacije, za poboljšanje superplastičnih svojstava legura titana za postizanje namjene.
(2) Koristite tretman vodikom za pročišćavanje mikrostrukture legure titana, u kombinaciji s tehnologijom plastične deformacije za pripremu ultrafine kristalne legure titana, tako da legura titana ima izvrsna superplastična svojstva pri nižoj temperaturi deformacije i višoj brzini deformacije.
Prema suvremenoj teoriji superplastične deformacije, klizanje granica zrna glavni je način superplastične deformacije, a difuzija i kretanje dislokacija unutar zrna i granica zrna glavni su koordinacijski mehanizmi klizanja granica zrna. U superplastičnom oblikovanju legure titana, B faza je uglavnom difuzijskim puzanjem ili dislokacijskim puzanjem; faza A je uglavnom klizanjem granica zrna, koje je koordinirano difuzijom i kretanjem dislokacija; tok između A i B faza je završen migracijom granice A i B faze. Vodik u superplastičnom oblikovanju legure titana uglavnom igra sljedeće uloge.
(1) Dodatak vodika poboljšava difuzijsku sposobnost legirajućih elemenata, što dovodi do difuzijskog puzanja B-faze i povećanja intergranularnog klizanja A-faze.
(2) Difuzija vodika aktivira zabodene dislokacije, potiče penjanje i klizanje dislokacija, poboljšava sposobnost klizanja B zrna i olakšava koordinaciju dislokacija potrebnih za klizanje granica A/A zrna.
(3) Učinak slabog vezivanja izazvan vodikom smanjuje energiju aktivacije difuzije, povećava sposobnost atomske difuzije i poboljšava sposobnost superplastičnog protoka.
(4) Iz Ti2H faznog dijagrama vidljivo je da dodatak vodika značajno smanjuje temperaturu prijelaza B\A+B i poboljšava volumni udio B faze, što izravno dovodi do poboljšanja plastičnosti i smanjenja naprezanje tečenja, tako da se legure titana mogu superplastificirati pri nižim temperaturama deformacije i višim brzinama deformacije.