专利名称：TiAl基合金板材电致增塑成形的方法
技术领域：
本发明涉及TiAl基合金板材成形的方法。
技术背景TiAl基合金具有高熔点、低密度、高弹性模量、良好的结构稳定性及优良 的抗氧化性和抗腐蚀性，被认为是新一代高性能的高温结构材料，在汽车和航 空、航天等领域具有广泛的应用前景。但由于TiAl基合金室温脆性，其室温 和中低温塑性变形能力差，给常温下加工制造带来较大的难度，成为其作为工 程结构材料应用的一个主要障碍。目前，改善TiAl基合金板材塑性成形的方法有采用合金化法，但是不能 在促进位错的开动、滑移和治愈变形损伤两个方面同时提高TiAl基合金板材 塑性；有采用纤维韧化法，但是治愈变形损伤能力差；还有采用显微组织控制 法，但是工艺复杂、成本高、周期长。发明内容本发明目的是为了解决现有技术中改善TiAl基合金板材塑性成形的方法 存在工艺复杂、成本高、周期长以及不能在促进位错的开动、滑移和治愈变形 损伤两个方面同时提高TiAl基合金板材塑性的问题，而提供TiAl基合金板材 电致增塑成形的方法。TiAl基合金板材电致增塑成形的方法按以下步骤实现 一、将凹模固定在 工作台上，并将绝缘垫片、导电电极依次放置在凹模上；二、将TiAl基合金 板材放在导电电极上，TiAl基合金板材上再覆盖一个绝缘垫片，并用压边圈将 绝缘垫片和TiAl基合金板材压紧，闭合模具型腔；三、通过凸模及包覆在凸 模上的绝缘衬套向TiAl基合金板材施加压力，并通入1 100个脉冲电流，TiAl 基合金板材形成所需形状后，凸模停止运动，再通入1 10个脉冲电流，凸模 退出凹模，即完成TiAl基合金板材电致增塑成形；其中步骤三中脉冲电流最 大电流密度为1.0xl09 10.0xl09A/m2，电流周期为50 1000|is。本发明中电流脉冲所产生的电子风，能够向金属的位错施加一个作用力，降低势垒，促进位错的滑移和开动，减少位错的缠结，从而促进塑性的提高； 通过脉冲电流的选择性效应，治愈材料的显微组织缺陷，降低材料内部的损伤， 从而提高金属的极限塑性变形；局部区域的热释放还会引起局部的再结晶，因 此可以恢复和提高材料的塑性；脉冲电流处理时间有非常短，新的晶粒没有足 够的时间张大，从而可以形成细小的晶粒，因此，应用脉冲电流可以通过相变 或再结晶细TiAl基合金的晶粒，从而提高其塑性。本发明TiAl基合金板材电 致增塑成形方法减免中间退火，避免了氧化和吸气，成形过程是在室温条件下 进行的，不需要加热和气体保护装置，工艺简单、成本低、周期短，且在促进 位错的开动、滑移和治愈变形损伤两个方面同时提高TiAl基合金板材塑性。
图1是本发明TiAl基佥金板材电致增塑成形的示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一参见图1，本实施方式TiAl基合金板材电致增塑成形的方法按以下步骤实现 一、将凹模7固定在工作台8上，并将绝缘垫片6、导 电电极5依次放置在凹模7上；二、将TiAl基合金板材9放在导电电极5上， TiAl基合金板材9上再覆盖一个绝缘垫片4，并用压边圈3将绝缘垫片4和 TiAl基合金板材9压紧，闭合模具型腔；三、通过凸模1及包覆在凸模1上的 绝缘衬套2向TiAl基合金板材9施加压力，并通入1 100个脉冲电流，TiAl 基合金板材9形成所需形状后，凸模l停止运动，再通入1 10个脉冲电流， 凸模1退出凹模7，即完成TiAl基合金板材电致增塑成形；其中步骤三中脉冲 电流最大电流密度为1.0xl09 10.0xl09A/m2，电流周期为50 1000ps。
具体实施方式
二参见图l，本实施方式与具体实施方式
一的不同是步骤 二中TiAl基合金板材9中Al含量为45at% 51at%。其它步骤及参数与具体 实施方式一相同。
具体实施方式
三参见图l，本实施方式与具体实施方式
一的不同是步骤 二中TiAl基合金板材9中Al含量为48at%。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四参见图1，本实施方式与具体实施方式
一的不同是步骤 二中TiAl基合金板材9的厚度为0.5 2.0mm。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一的不同是步骤三中脉冲电流最大电流密度为5.0xl09A/m2，电流周期均为50(His。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，其特征在于TiAl基合金板材电致增塑成形的方法按以下步骤实现一、将凹模(7)固定在工作台(8)上，并将绝缘垫片(6)、导电电极(5)依次放置在凹模(7)上；二、将TiAl基合金板材(9)放在导电电极(5)上，TiAl基合金板材(9)上再覆盖一个绝缘垫片(4)，并用压边圈(3)将绝缘垫片(4)和TiAl基合金板材(9)压紧，闭合模具型腔；三、通过凸模(1)及包覆在凸模(1)上的绝缘衬套(2)向TiAl基合金板材(9)施加压力，并通入1～100个脉冲电流，TiAl基合金板材(9)形成所需形状后，凸模(1)停止运动，再通入1～10个脉冲电流，凸模(1)退出凹模(7)，即完成TiAl基合金板材电致增塑成形；其中步骤三中脉冲电流最大电流密度为1.0×109～10.0×109A/m2，电流周期为50～1000μs。
2、 根据权利要求1所述的TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，其特征 在于步骤二中TiAl基合金板材(9)中Al含量为45at% 51at%。
3、 根据权利要求1所述的TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，其特征 在于步骤二中TiAl基合金板材(9)中Al含量为48at%。
4、 根据权利要求l所述的TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，其特征 在于步骤二中TiAl基合金板材(9)的厚度为0.5 2.0mm。
5、 根据权利要求l所述的TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，其特征 在于步骤三中脉冲电流最大电流密度为5.0xl09AAn2，电流周期为500&s。
全文摘要
TiAl基合金板材电致增塑成形的方法，它涉及TiAl基合金板材成形的方法。它解决现有技术中改善TiAl基合金板材塑性成形的方法存在工艺复杂、成本高、周期长以及不能在促进位错的开动、滑移和治愈变形损伤两个方面同时提高TiAl基合金板材塑性的问题。方法装配模具，然后向TiAl基合金板材施加压力，并通入1～100个脉冲电流，TiAl基合金板材形成所需形状后，再通入1～10个脉冲电流，即完成TiAl基合金板材电致增塑成形。本发明工艺简单、成本低、周期短，且在促进位错的开动、滑移和治愈变形损伤两个方面同时提高TiAl基合金板材塑性。
文档编号B21D22/00GK101327506SQ20081006478
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者辉 宋, 王忠金 申请人:哈尔滨工业大学