L-istatus tar-riċerka u l-progress tat-teknoloġija tal-ipproċessar tal-kompożiti tal-matriċi tat-titanju (TiMMCs) ġew riveduti mill-aspetti tal-ipproċessar mekkaniku tradizzjonali, l-ipproċessar tal-qasam tal-enerġija kompost, l-ipproċessar tal-forġa u l-manifattura addittiva. Karatteristiċi ta 'TiMMCs ipproċessati minn tekniki ta' pproċessar differenti. Bil-mira tal-problemi ewlenin fir-riċerka attwali, it-tendenza tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ipproċessar TiMMCs fil-futur hija prospettiva.
stampa
Inġinier anzjan fil-livell ta 'riċerkatur Wang Guangping
01
preambolu
It-titanju u l-ligi tiegħu jintużaw ħafna fl-oqsma aerospazjali, petrokimiċi, tal-baħar u mediċi minħabba l-proprjetajiet eċċellenti tagħhom bħal saħħa speċifika għolja, reżistenza għall-korrużjoni kimika eċċellenti u bijokompatibilità tajba [1-4]. Madankollu, il-modulu ta' Young, ir-reżistenza għall-ilbies u r-reżistenza tas-sħana tal-ligi tat-titanju huma aktar baxxi minn dawk tal-azzar u l-ligi bbażati fuq in-nikil, li jillimitaw l-applikazzjonijiet ulterjuri tagħhom fl-oqsma tal-karozzi u tal-ajruspazju [5-8]. L-emerġenza ta 'komposti tal-matriċi tat-titanju (TiMMCs) tipprovdi alternattiva ġdida biex tegħleb il-problemi ta' hawn fuq. TiMMCs huwa materjal kompost magħmul minn titanju u l-ligi tiegħu bħala l-matriċi u ċ-ċeramika (partiċelli, whiskers, fibri qosra u fibri twal kontinwi) bħala l-fażi ta 'rinfurzar (ara l-Figura 1).
stampa
a) Komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati b'fibra twila kontinwa
stampa
b) Komposti bbażati fuq titanju rinfurzati bil-partiċelli c) Komposti bbażati fuq titanju rinfurzati b'fibra qasira/Whisker
Figura 1 Dijagramma skematika ta 'TiMMCs b'tipi differenti ta' fażijiet ta 'rinfurzar
Filwaqt li jżommu l-proprjetajiet eċċellenti tal-matriċi, TiMMCs jistgħu wkoll jiksbu proprjetajiet komprensivi li ma jistgħux jinkisbu permezz ta 'fażi waħda ta' rinfurzar jew matriċi permezz tal-komplimentarjetà u l-korrelazzjoni tal-proprjetajiet tal-fibra u l-matriċi. Pereżempju, is-saħħa tal-produzzjoni ta '(TiC plus Ti5Si3)/Ti kompost ippreparat minn HUO et al. [9] huwa għoli daqs 829MPa, li huwa 178 fil-mija ogħla minn dak tat-titanju pur, filwaqt li jżomm elongazzjoni għolja ta '8.1 fil-mija, u li għandu qawwa għolja u plastiċità medja. Meta mqabbel mal-kompożiti laminati TiC/Ti, is-saħħa u d-duttilità tat-TiMMCs huma simultanjament imtejba, li jirriżultaw f'prestazzjoni sinerġistika eċċellenti ta 'saħħa-duttilità. Il-modulu speċifiku għoli tat-TiMMCs huwa l-fattur ewlieni biex jippromwovi l-applikazzjoni wiesgħa tiegħu fil-fuselage tal-inġenji tal-ajru, filwaqt li s-saħħa speċifika għolja hija l-forza li tmexxi biex tippromwovi l-applikazzjoni tagħha fl-industrija tal-magni [10]. Pereżempju, l-Istati Uniti ħadu t-tmexxija fl-użu ta 'komposti bbażati fuq it-titanju rinfurzati bil-partiċelli għall-manifattura ta' partijiet tal-magni tal-ajru. Ix-xfafar tar-rotor komposti bbażati fuq it-titanju rinfurzati bil-partiċelli żviluppati mill-Istati Uniti ġew applikati b'suċċess, li mhux biss itejjeb il-prestazzjoni tax-xfafar tar-rotor, iżda wkoll inaqqas l-avjazzjoni. L-ispiża tal-manifattura tal-magna naqset sa $60,000 [11]. Il-Boeing Aircraft Company ta 'l-Istati Uniti żviluppat virga ta' konnessjoni ta 'tagħmir ta' l-inżul ta 'inżul ta' inġenju ta 'l-ajru kompost ibbażat fuq titanju rinfurzat bil-partiċelli, li mhux biss għandha żieda sinifikanti fit-temperatura tas-servizz, iżda wkoll tnaqqas il-massa bi kważi 40 fil-mija meta mqabbla ma' dik qabel it-titjib , u ġie applikat b'suċċess fuq l-ajruplan Boeing 787[12] . Iċ-Ċentru tar-Riċerka tal-Atlantiku tal-Istati Uniti żviluppa b'suċċess materjal kompost ibbażat fuq titanju rinfurzat bil-partiċelli għal tagħmir tal-inżul tal-ħelikopter, u ġie applikat b'suċċess. Meta mqabbel ma 'materjali tradizzjonali, il-piż jitnaqqas ħafna [13]. Iċ-Ċentru tar-Riċerka Aeronawtika Franċiża u l-kumpanija Rolls-Royce Brittanika użaw komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati bil-partiċelli biex jippreparaw xfafar tal-magni tal-ajru u kisbu suċċess [14, 15]. Fil-qasam tal-karozzi, ir-rekwiżiti għal strutturi ħfief qed jiżdiedu b'mod kostanti, li jippromwovi ħafna l-applikazzjoni ta 'TiMMCs. Toyota Corporation tal-Ġappun l-ewwel użat materjali komposti BTi/Ti għall-valvi tal-egżost tal-karozzi, valvoli tal-egżost tal-magni tal-karozzi u partijiet oħra, valvi tal-magni, eċċ. Il-massa totali titnaqqas bi kważi 40 fil-mija, u għandha l-vantaġġi ta 'ħajja għolja u spiża baxxa. [16]. Fl-istess ħin, pajjiżi bħall-Ewropa u l-Istati Uniti bdew ukoll jużaw materjali komposti bbażati fuq titanju rinfurzati bil-partiċelli biex jissostitwixxu materjali tal-azzar tradizzjonali biex jimmanifatturaw partijiet ewlenin tal-karozzi, sabiex inaqqsu l-piż tal-karozzi u jtejbu aktar il- prestazzjoni tal-karozzi [17]. Il-firxa tal-applikazzjoni tat-TiMMCs tidher fil-Figura 2.
stampa
Figura 2 Firxa ta' applikazzjoni ta' TiMMCs
Minħabba l-kumplessità tal-kompożizzjoni tal-materjal, TiMMCs huwa ħafna aktar diffiċli biex jiġi pproċessat minn materjali ta 'inġinerija konvenzjonali, u huwa tip ġdid ta' materjal diffiċli biex jiġi pproċessat. Sadanittant, għalkemm TiMMCs li fihom rinforzi distribwiti b'mod uniformi jew rinforzi mhux kontinwi ġeneralment juru saħħa ogħla, id-duttilità u t-toughness relattiva għall-matriċi pura huma inevitabbilment kompromessi [18]. Pereżempju, anke b'TiC in-situ u Ti5Si3, id-dejta tat-tensjoni turi li t-titwil waqt il-waqfa jonqos drastikament minn 17.2 fil-mija għal 1.53 fil-mija meta ż-żieda tas-saħħa tal-produzzjoni tal-materjal kompost tilħaq 410MPa, li tpoġġi rekwiżiti ogħla fuq it-teknoloġija tal-ipproċessar [19 ]. Għalhekk, kif jinkiseb effiċjenza għolja u l-ipproċessar ta 'ħsara baxxa ta' TiMMCs sar hotspot ta 'riċerka fil-qasam tal-ipproċessar tal-materjal kompost.
Metodi ta 'pproċessar komuni ta' TiMMCs jinkludu makkinar, forġa, ikkastjar, u manifattura addittiva [20]. Il-magni tiddependi fuq forza mekkanika biex tibdel il-forma tal-materjali, li tista 'twettaq b'mod effiċjenti l-produzzjoni tal-massa u l-ipproċessar tal-lott. Huwa wieħed mill-metodi ta 'proċessar kiesaħ l-aktar użati komunement. Jista 'jikseb dimensjonijiet ta' preċiżjoni għolja u rekwiżiti ta 'kwalità tal-wiċċ, u huwa adattat għal diversi tipi ta' materjali inklużi materjali komposti. ipproċessar tal-materjal. Operazzjonijiet komuni tal-magni jinkludu qtugħ, tħaffir, tħin u tħin. Il-forġa, l-ikkastjar u l-manifattura addittiva huma proċessi tipiċi ta 'proċessar termali li jistgħu jtejbu l-proprjetajiet mekkaniċi u l-istruttura ta' materjali komposti [21]. Barra minn hekk, meta tagħżel teknoloġija tal-ipproċessar xierqa biex tipproċessa TiMMCs, huwa meħtieġ li jiġu kkunsidrati b'mod komprensiv il-karatteristiċi differenti ta 'kull komponent fil-materjal kompost, kif ukoll l-ilbies u l-espansjoni termali bejn il-materjal kompost u l-għodda tal-ipproċessar, sabiex tikseb partijiet TiMMCs b'rendiment eċċellenti.
F'dan id-dokument, it-teknoloġija tal-ipproċessar attwali ta 'TiMMCs hija riveduta, u l-ipproċessar ta' TiMMCs fil-futur huwa prospettiv, sabiex jipprovdi appoġġ teoretiku għall-applikazzjoni ta 'prestazzjoni għolja ta' TiMMCs.
02
Makkinar
Minħabba l-limitazzjonijiet tat-teknoloġija tal-preparazzjoni tat-TiMMCs, il-magni għadu proċess indispensabbli fil-manifattura tat-TiMMCs. Meta mqabbel mal-materjal tal-matriċi, it-tisħiħ għandu ebusija ogħla, saħħa ogħla, u proċessar aktar diffiċli, u se jkun hemm problemi bħal frammentazzjoni tal-fażi ta 'rinfurzar, pull-out u debonding waqt l-ipproċessar. Il-proċess tat-tqattigħ tat-TiMMCs ġie studjat b'mod komprensiv f'termini ta 'ottimizzazzjoni u aspetti oħra.
2.1 Makkinar
Immirat lejn in-nuqqas ta 'riċerka sistematika dwar il-prestazzjoni tat-tqattigħ bħal mekkaniżmu ta' xedd tal-għodda, forza tat-tqattigħ u bidliet fit-temperatura tat-tqattigħ fil-proċess tat-tqattigħ ta 'TiMMCs, Bian Weiliang [22] wettaq riċerka dwar il-prestazzjoni ta' tidwir ta 'għodda differenti (TiCp plus TiB w) /TC4. Id-djamant tal-kristall wieħed u l-karbur tas-siment jintużaw fl-ipproċessar tal-materjal. Taħt l-istess kundizzjonijiet tat-tqattigħ, il-ħajja tal-għodda PCD hija itwal. Meta l-għodda tad-djamanti tal-kristall wieħed taqta 'TiMMCs, ix-xedd tal-għodda jiġi prinċipalment mill-brix ripetut tat-titjib tal-ebusija għolja relattiv għall-għodda. Meta taqta 'l-liga TC4 waħedha, il-liga tat-titanju hija mwaħħla mal-għodda u L-ilbies ikkawżat mid-diffużjoni tal-elementi tal-materjal tal-ipproċessar mal-għodda huwa aktar sinifikanti. Meta timmaċina TiMMCs b'għodda tal-karbur tas-siment, id-diffużjoni u t-twaħħil tal-materjal tal-biċċa tax-xogħol huma wkoll ovvji.
Sabiex tiġi esplorata aktar l-influwenza tal-parametri tat-tqattigħ u l-metodi tal-lubrikazzjoni fuq il-karatteristiċi tal-magni, NIKNAM et al. [23] wettqu esperimenti ta 'tidwir niexef u semi-niexef fuq komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati bil-partiċelli (PTMCs), u analizzaw il-forza tat-tqattigħ taħt parametri ta' qtugħ differenti. , ħruxija tal-wiċċ u mġiba tat-tneħħija tal-partiċelli. Ir-riżultati juru li l-forza tat-tqattigħ hija akbar taħt il-kundizzjoni semi-niexfa, u se jiġi prodott film ta 'lubrikant, li jfixkel il-progress bla xkiel tat-tqattigħ.
DUONG et al. [24] studja l-imġieba inizjali tal-ilbies tal-għodda waqt it-tidwir tat-TiMMCs, u sabet li l-ilbies huwa l-iktar mekkaniżmu importanti fit-tqattigħ tat-TiMMCs, u nstabu t-tixrid u l-adeżjoni taħt il-kundizzjonijiet kollha. U nstabet forma ġdida ta 'xedd ta' saff irqiq iebes fil-proċess tal-magni, li f'dan il-każ iwassal għal xedd ta 'diffużjoni u tumur mekkaniku. Differenti minn PTMCs, komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati bil-fibra kontinwa għandhom anisotropija unika minħabba l-kontinwità tal-fibri. Sabiex jiġi ċċarat il-mekkaniżmu tat-tqattigħ tal-komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati bil-fibra kontinwa, ZAN[25] et al. It-test tal-qtugħ ortogonali SiCf/Ti-6Al-4V kiseb l-imġieba tal-formazzjoni taċ-ċippa u l-mekkaniżmu ta 'deformazzjoni tal-materjal kompost f'temperatura baxxa, temperatura tal-kamra u temperatura għolja, u sab li meta mqabbel mal-formazzjoni ta' Faxxa ta 'shear adiabatic matul il-proċess tat-tqattigħ ta' liga tat-titanju, SiCf/Ti Il-wisa 'ta' -6Al-4V sawtooth hija akbar. Il-Figura 3 hija dijagramma skematika tal-qtugħ tas-saff li jalterna SiCf/Ti-6Al-4V f'temperaturi differenti.
stampa
a) Krijoġeniku (CT)
stampa
b) Temperatura tal-kamra (RT)
Fig.3 Dijagramma tat-tqattigħ ta’ saffi li jalternaw ta’ komposti tal-matriċi tat-titanju rinfurzati bil-fibra f’temperaturi differenti
2.2 Tħin
It-tħin jiddependi fuq ħafna ħbub li joborxu fuq il-wiċċ tar-rota tat-tħin biex simultanjament tnaqqas il-biċċa tax-xogħol biex tneħħi l-materjal, li huwa adattat għall-magni ta 'preċiżjoni u ultra-preċiżjoni tal-materjali. DING et al. [26, 27] stabbilixxa mudell tridimensjonali ta 'element finit tal-proċess tat-tħin sabiex jifhem l-imġiba tat-tneħħija tal-materjal ta' TiCp/Ti-6Al-4V waqt tħin konvenzjonali u tħin b'veloċità għolja, u bbażat fuq il-mudell tal-element finit, iddiskuta l-imġieba tat-tneħħija tal-materjal. L-imġieba tat-tneħħija u l-effett tal-veloċità tat-tħin fuq il-formazzjoni ta 'karatteristiċi tal-wiċċ bil-makna (ara l-Figura 4). Ir-riżultati juru li l-imġiba tat-tneħħija tal-materjal waqt it-tħin ta 'TiCp/Ti-6Al-4V tista' tinqasam f'tneħħija duttili ta 'materjal tal-matriċi tal-metall u tneħħija fraġli ta' partiċelli rinfurzati TiC. Bl-istess mod, LIU et al. [28] ikkonkluda li t-tneħħija tal-materjal fit-tħin ta 'veloċità għolja ta' PTMCs tista 'tinqasam f'erba' stadji: tneħħija tal-plastik tal-matriċi tal-liga, bidu ta 'xquq f'partiċelli msaħħa, propagazzjoni ta' xquq f'partiċelli msaħħa, u falliment fraġli ta 'partiċelli msaħħa. Meta mqabbel mal-veloċità tat-tħin, il-ħxuna taċ-ċippa mhux deformata għandha influwenza akbar fuq il-formazzjoni ta 'difetti tal-wiċċ bil-makna. Fuq din il-bażi, LI et al. [29, 30] studja l-prestazzjoni tat-tħin ta 'rota tat-tħin CBN electroplated b'saff wieħed u rota tat-tħin CBN brazed għal PTMCs (ara Figura 5). Ir-riżultati wrew li r-rota tat-tħin CBN brazed b'saff wieħed hija aktar adattata minn rota tat-tħin electroplated għat-tħin b'veloċità għolja ta 'PTMCs. Liu Chaojie et al. [31] analizzat il-mudell tal-forza tat-tħin tat-tħin tal-ġenb tal-PTMCs permezz ta 'simulazzjoni. Meta tneħħi l-matriċi, il-varjazzjoni tal-forza tat-tħin hija regolari. Meta tneħħi l-partiċelli rinfurzati TiC, xquq jidhru u jespandu fuq il-wiċċ tal-materjal. Hemm ukoll ċipep massivi mneħħija fuq il-wiċċ, u l-varjazzjoni tal-forza tat-tħin fiż-żona fejn jitneħħew il-partiċelli rinfurzati hija kbira. Barra minn hekk, il-forzi tat-tħin normali u tanġenzjali jiżdiedu t-tnejn biż-żieda tal-ħxuna ta 'ċippa li joborxu waħda.
stampa
a) Simulazzjoni ordinarja tal-PTMCs tat-tħin
stampa
b) Riżultati tat-test ta 'PTMCs tat-tħin ordinarji
stampa
c) Simulazzjoni ta 'PTMCs tat-tħin b'veloċità għolja
stampa
d) Riżultati sperimentali ta 'tħin b'veloċità għolja ta' PTMCs
Fig. 4 Simulazzjoni u riżultati tat-test tal-imġieba tat-tneħħija tal-PTMCs b'veloċitajiet differenti
(vs =3m/min, ap=0.010mm)
stampa
a) Tħin b'rota tat-tħin CBN electroplated
stampa
b) Tħin b'rota tat-tħin CBN brazed
Figura 5 Tqabbil tar-rota tat-tħin CBN electroplated u r-rota tat-tħin CBN brazed għat-tħin tal-PTMCs
03
Ipproċessar tal-qasam tal-enerġija kompost
It-tħin assistit bil-vibrazzjoni ultrasonika hija teknoloġija ta 'proċessar kompost li tintroduċi vibrazzjoni ultrasonika għat-teknoloġija tat-tħin tradizzjonali biex tnaqqas it-temperatura tat-tqattigħ u ttejjeb il-kwalità tat-tħin. Fil-magni assistiti bil-vibrazzjoni ultrasonika, l-istat ta 'kuntatt bejn l-għodda u l-biċċa tax-xogħol jinbidel minħabba vibrazzjoni ta' frekwenza għolja, u l-għodda u l-biċċa tax-xogħol huma f'kuntatt intermittenti, akkumpanjati minn effetti ta 'kavitazzjoni u impatti ta' frekwenza għolja, sabiex il-kuntatt bejn il-biċċa tax-xogħol u l-għodda Il-forza tal-frizzjoni titnaqqas, u b'hekk tnaqqas is-sħana tat-tqattigħ u l-forza tat-tqattigħ, u tista 'żżid il-ħajja tas-servizz tal-għodda u ttejjeb il-kwalità tal-ipproċessar. It-teknoloġija tal-magni assistita bil-vibrazzjoni ultrasonika ġiet użata ħafna f'materjali diffiċli għall-magni bħal ligi bbażati fuq in-nikil, TiMMCs u komposti tal-matriċi taċ-ċeramika.
WU et al. [32] wettaq test tat-tħin assistita bil-vibrazzjoni ultrasonika axjali fuq PTMCs, u sabet li taħt l-azzjoni tal-ultrasound, it-trajettorja tat-tqattigħ tal-ħbub li joborxu tiżdied, u l-ħbub li joborxu ripetutament agħfas fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol biex inaqqsu l-ħruxija tal-wiċċ valur. YUE et al. [33] wettaq it-test tat-tħin tal-vibrazzjoni ultrasonika assistita tal-qamħ li joborxu wieħed PTMCs, qabbel l-influwenza tat-tħin ordinarju u t-tħin ultrasoniku fuq ir-rata tat-tneħħija tal-materjal b'veloċitajiet differenti tat-tħin u rati ta 'għalf differenti, u stabbilixxa l-ultrasoniku Il-mudell tal-ħxuna tat-tqattigħ ta' a Qamħ li joborxu wieħed taħt l-azzjoni juri li l-vibrazzjoni ultrasonika hija aktar probabbli li tikkawża mikro-tkissir tal-ħbub li joborxu, li jistgħu kontinwament jaġġornaw l-istat tat-tarf tat-tqattigħ u jżommu l-sharpness tal-ħbub li joborxu f'kull ħin. ZHAO et al. [34] uża pjattaforma ta 'vibrazzjoni radjali magħmula minnha nnifisha (ara l-Figura 6) biex twettaq test tat-tħin assistit mill-vibrazzjoni ultrasonika fuq PTMCs, u qabbilha mat-test tat-tħin ordinarju. Meta mqabbel mat-tħin ordinarju, it-tħin assistit bil-vibrazzjoni ultrasonika jista 'jnaqqas it-temperatura tat-tħin b'24.2 fil-mija għal 51.8 fil-mija, u fl-istess ħin, ir-rata tat-tneħħija tal-materjal tista' tiżdied b'2.8 darbiet.
stampa
Figura 6 Pjattaforma Ultrasonika tal-Vibrazzjoni Radjali u Apparat tal-Kejl tal-Vibrazzjoni
BEIJANI et al. [35] użaw makkinar assistit bil-lejżer (LAM) biex jipproċessaw TiMMCs għall-ewwel darba fuq il-bażi tat-tidwir tradizzjonali (ara l-Figura 7). Ir-riżultati juru li meta mqabbel mal-magni konvenzjonali, għalkemm il-valur tal-ħruxija tal-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol jiżdied bi 15 fil-mija, il-volum totali tat-tqattigħ tal-għodda LAM jiżdied b'180 fil-mija, u l-ħajja tal-għodda titjieb b'mod effettiv, li huwa attribwit għat-trasferiment ta ' partiċelli fil-matriċi aktar milli ksur.
stampa
a) Dijagramma skematika
stampa
b) Apparat attwali
Figura 7 Apparat tat-test tal-ipproċessar assistit bil-laser
04
Ipproċessar tal-Manifattura Addittiva
It-teknoloġija tal-manifattura tal-addittivi tal-lejżer tista 'timmanifattura direttament partijiet strutturali kumplessi, li turi prospetti kbar ta' applikazzjoni fil-manifattura ta 'TiMMCs. BANERJEE et al. [36] ipproċessat b'suċċess komposti TiB/TC4 bl-użu tat-teknoloġija tal-ipproċessar tal-isterjoformazzjoni bil-lejżer (LENSTM), u uża mikroskopija elettronika tal-iskannjar u mikroskopija tal-elettron tat-trasmissjoni biex tikkaratterizza l-mikrostruttura tal-komposti kif depożitati fid-dettall. Ir-riżultati wrew li l-metodu ppreparat Il-mikrostruttura kompost TiB/TC4 hija raffinata b'mod sinifikanti u hija termodinamikament stabbli. Bl-istess mod, GU et al. [37] użaw tidwib selettiv bil-lejżer (SLM) biex jipproċessaw it-trab kompost TiC/Ti ippreparat, u kiseb komposti tal-matriċi TiAl3 (fażi prinċipali) u Ti3AlC2 (fażi sekondarja) rinfurzati bil-partiċelli TiC. Minkejja tkabbir żgħir tal-qamħ relattiv għat-trab mitħun, il-kompost ittrattat bl-SLM għadu juri mikrostruttura fina. [38] użaw teknoloġija tal-ipproċessar bil-lejżer tad-depożizzjoni diretta tal-metall (DMD) biex jippreparaw PTMCs li fihom frazzjonijiet ta' volum differenti (TiB flimkien ma' TiC) minn materja prima trab komposta minn pre-ligat (Ti-6Al{-4V flimkien ma' B4C). ) taħlitiet ta' trab. Studji mekkaniċi wrew li fi 20-600 grad , l-ebusija Vickers ta 'TiMMCs rinfurzati bil-partiċelli li fihom B4C tiżdied b'10 fil-mija -15 fil-mija , u l-modulu ta' Young jiżdied b'10 fil-mija . Il-preparazzjoni ta 'TiMMCs bit-teknoloġija tal-ipproċessar bil-lejżer DMD tidher fil-Figura 8.
stampa
Fig.8 Dijagramma skematika tat-TiMMCs imħejjija bit-teknoloġija tal-ipproċessar bil-lejżer DMD
05
Forġa
Il-forġa tista 'telimina d-difetti maħlula tal-materjali matul il-proċess tat-tidwib, tirfina b'mod effettiv il-mikrostruttura, u tikseb forġa ta' kwalità għolja li jaqblu mal-istruttura u l-prestazzjoni.
L-istudjużi barranin rilevanti studjaw l-effett tal-forġa sħuna fuq il-mikrostruttura u l-proprjetajiet tat-tensjoni tal-komposti tal-matriċi Ti-TiB. Studji wrew li t-titwil fit-temperatura tal-kamra tal-komposti Ti-13.3B u Ti-7B falsifikati jilħaq 6.1 fil-mija u 5.2 fil-mija, rispettivament, u l-proprjetajiet tal-materjal huma mtejba b'mod effettiv. L-istudjuż domestiku Hu Jiarui et al. [39] PTMCs falsifikati ta 'TiC sinterizzat iġġenerat in situ, u d-difetti strutturali ta' PTMCs wara l-forġa ġew eliminati, seħħet rikristallizzazzjoni dinamika, u l-proprjetajiet mekkaniċi f'temperatura tal-kamra ġew imtejba. Il-morfoloġija SEM tal-ksur tat-tensjoni ta 'TiMMCs rinfurzati bil-partiċelli TiC hija murija fil-Fig. 9. Fl-istess ħin, minħabba l-istruttura tal-matriċi mtejba, ir-reżistenza għall-ilbies tal-PTMCs wara l-forġa titjieb. l-istess
[40] qabbel u analizzat il-proprjetajiet mekkaniċi ta' materjali komposti ta' 5 fil-mija (TiB flimkien ma' TiC)/Ti-1100. Fi 500-650 grad , il-materjal kompost kif fondut kien ksur fraġli, u l-materjal kompost falsifikat kien ksur duttili, u Is-saħħa u t-titwil tal-materjal kompost wara l-forġa żdiedu b'mod sinifikanti.
stampa
a) Sinterizzazzjoni (xquq li jippenetraw il-matriċi) b) Sinterizzazzjoni (xquq intergranulari u xquq tal-qamħ
stampa
c) -forġa d) ( plus )-forġa
Fig.9 Morfoloġija SEM tal-ksur tat-tensjoni tat-TiMMCs rinfurzati minn partiċelli TiC
06
konklużjoni
Minħabba l-preżenza ta 'fażijiet ta' rinfurzar, TiMMCs juru proprjetajiet mekkaniċi differenti u mekkaniżmi ta 'proċessar minn liegi tat-titanju tradizzjonali. B'ħarsa 'l quddiem, l-ipproċessar tat-TiMMCs se jiżviluppa fl-aspetti li ġejjin.
(1) Titjib fit-teknoloġija tal-ipproċessar It-teknoloġija tal-ipproċessar tat-TiMMCs se titjieb kontinwament biex ittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni u l-kwalità tal-prodott. Għodod tal-qtugħ u metodi ta 'proċessar ġodda se jiġu żviluppati biex jitnaqqsu l-forzi tat-tqattigħ u l-użu tal-għodda, u biex jiġu realizzati t-tneħħija sinerġistika tal-komponenti eteroġenji TiMMCs.
(2) Kombinazzjoni ta 'teknoloġiji ta' proċessar multipli TiMMCs għandhom plastikità fqira tat-temperatura tal-kamra, u l-ipproċessar komprensiv ta 'TiMMCs billi juża diversi metodi ta' pproċessar termali bħal deformazzjoni superplastika b'temperatura għolja, forġa sħuna u deformazzjoni ta 'estrużjoni sħuna tista' timmassimizza l-potenzjal ta 'applikazzjoni ta' TiMMCs f'diversi oqsma.
(3) Żvilupp ta 'materjal ġdid Bl-avvanz tax-xjenza u t-teknoloġija, TiMMCs ġodda se jiġu żviluppati b'rendiment ogħla u oqsma ta' applikazzjoni usa '. Pereżempju, in-nano-TiMMCs, it-TiMMCs multifunzjonali u t-TiMMCs li jdumu b'temperatura għolja se jippromwovu aktar l-iżvilupp tat-TiMMCs.
(4) Is-sostenibbiltà u l-protezzjoni ambjentali Is-sostenibbiltà u l-protezzjoni ambjentali se jsiru kunsiderazzjonijiet ewlenin meta jiġu pproċessati TiMMCs. L-iżvilupp ta 'metodi ta' pproċessar aktar favur l-ambjent, ir-riċiklaġġ ta 'materjali komposti ta' skart u t-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija se jkunu d-direzzjoni futura tal-iżvilupp.
(5) TiMMCs ta' applikazzjoni f'diversi oqsma se jiġu applikati f'aktar oqsma. Minbarra l-industriji aerospazjali u awtomotivi eżistenti, l-oqsma mediċi, tal-enerġija u tal-kostruzzjoni se jkomplu jesploraw ukoll il-potenzjal tal-applikazzjoni tat-TiMMCs.
