先進(jìn)材料超塑成形技術(shù)

內(nèi)容概要

《先進(jìn)材料超塑成形技術(shù)》闡述了超塑性的一些基本問題，如超塑性的概念與種類、超塑性簡史、超塑變形的力學(xué)特性及組織變化、組織超塑性的條件與機(jī)理和主要的材料種類等；詳細(xì)介紹了關(guān)于鈦合金、高溫合金、鋁合金與鎂合金、超細(xì)晶陶瓷、Nb-Si-Fe難熔合金、電沉積鎳基納米復(fù)合材料和TiAl金屬間化合物等若干種先進(jìn)材料的超塑性能、超塑成形方法和復(fù)雜形狀零件制造方法?！断冗M(jìn)材料超塑成形技術(shù)》注重超塑性的基本概念，并具有較強(qiáng)的實用性，涵蓋了大部分先進(jìn)超塑性材料及其成形技術(shù)。
《先進(jìn)材料超塑成形技術(shù)》主要供從事材料與成形技術(shù)研究的相關(guān)高等院校、研究院所的師生和研究人員，以及與材料成形技術(shù)有關(guān)的企業(yè)技術(shù)人員參考。

作者簡介

無

書籍目錄

前言
第1章 緒論
第2章 鈦合金的超塑成形與超塑成開/連接組合技術(shù)
第3章 高溫合金的超塑性與超塑成形/激光焊接技術(shù)
第4章 鋁合金和鎂合金的超塑成形技術(shù)
第5章 超細(xì)晶陶瓷的超塑性與超塑成形技術(shù)
第6章 Nb-Si-Fe難熔合金的超塑性與超塑擠壓
第7章 電沉積鎳基納米復(fù)合材料的超塑性
第8章 TiAl金屬間化合物的超塑性與超塑成形技術(shù)
第9章 超塑成形與超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第6章 Nb—Si—Fe難熔合金的超塑性與超塑擠壓 現(xiàn)代的航空航天發(fā)動機(jī)不僅推力大，而且推重比不斷提高。隨著發(fā)動機(jī)推力和效率的提高，發(fā)動機(jī)的渦輪進(jìn)口溫度需不斷提高。在渦輪發(fā)動機(jī)部件中，渦輪葉片的工作條件最為苛刻，不僅要在1000℃以上高溫和腐蝕環(huán)境中承受高的應(yīng)力，還要求使用壽命長，這就要求渦輪葉片材料具有良好的抗蠕變性能、抗腐蝕性能，較高的高溫持久強(qiáng)度、斷裂韌性和疲勞性能等。目前，在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)應(yīng)用的鎳基和鈷基高溫合金材料已經(jīng)達(dá)到了其最高使用溫度極限，但服役溫度已超過其熔點熱力學(xué)溫度的80％。難熔金屬Nb的熔點為2468℃，密度為8.579／cm3，室溫塑性良好，而Nb—Si金屬間化合物——Nb5Si3具有2515℃的高熔點，7.169／cm3的低密度，以及優(yōu)異的高溫強(qiáng)度。因此，Nb—Si難熔合金成為新一代高溫結(jié)構(gòu)材料的候選者。然而，鈮的硅化物具有高硬度和高強(qiáng)度的特點，使得Nb—Si難熔合金的室溫成形性能很差，而超塑性成形恰恰有效地解決了其成形難的問題。Fe元素的引入能夠生成金屬間化合物——Nb4Fe3Si5，在超塑性變形時，該相以液態(tài)的形式參與并推進(jìn)超塑性變形。 6.1 Nb—Si—Fe難熔合金的制備 目前，制備Nb—Si難熔合金的主要方法有電弧熔煉、定向凝固和粉末冶金方法。電弧熔煉方法制備的合金得到粗大的、不均勻的樹枝狀組織，而且具有成分偏析的缺點，不利于超塑性成形。而粉末冶金方法可以得到等軸狀的組織，對于超塑性成形來說是有利的。 6.1.1 Nb—Si—Fe復(fù)合粉末的制備 利用粉末冶金方法獲得組織均勻、性能優(yōu)良的Nb—Si—Fe難熔合金的前提是制備高純度、粒度分布窄、成分均勻、顆粒尺寸細(xì)小的Nb—Si—Fe復(fù)合粉末，機(jī)械合金化方法（mechanical alloying，MA）是制備所要求的Nb—Si—Fe復(fù)合粉末的首選方法。機(jī)械合金化是將初始粉末（兩種或多種合金粉末、金屬間化合物粉末等）與球磨介質(zhì)（鋼球或硬質(zhì)合金球、與球磨材料成分一致的球等）一起按一定比例放入球磨機(jī)中球磨。當(dāng)球不等速或異向運動時碰撞及球與罐碰撞時捕獲粉末，使其發(fā)生塑性變形。當(dāng)粉末變形后，兩種粉末經(jīng)塑性變形冷焊作用焊合在一起，形成復(fù)合粉。多次變形后，復(fù)合粉末組織細(xì)化，并發(fā)生擴(kuò)散或固態(tài)反應(yīng)均勻化。

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