Teknologi rawatan hidrogen untuk bahan aloi titanium

Teknologi rawatan hidrogen titanium dan aloinya merupakan hala tuju penyelidikan yang agak aktif dalam bidang sains dan kejuruteraan bahan. Pada masa ini, teknologi rawatan hidrogen dalam pemprosesan haba aloi titanium, pemprosesan mekanikal, pemejalan serbuk, penyediaan bahan komposit, penghalusan struktur mikro dan penyelidikan lain telah digunakan, telah membentuk bidang penyelidikan yang unik. Penggunaan teknologi rawatan hidrogen untuk meningkatkan sifat superplastik aloi titanium adalah aspek penting dalam penyelidikan, setakat ini, ramai sarjana telah menggunakan kesan rawatan hidrogen untuk meningkatkan sifat superplastik titanium tuang, aloi titanium cacat dan sebatian antara logam titanium aluminium.
Pada masa ini, penggunaan teknologi rawatan hidrogen untuk meningkatkan sifat superplastik aloi titanium mempunyai dua cara.
(1) penggunaan kesan keplastikan hidrogen, dalam aloi titanium superplastik membentuk sebelum penambahan jumlah hidrogen yang sesuai, meningkatkan perkadaran fasa B dalam aloi titanium, mengurangkan tekanan aliran semasa ubah bentuk superplastik, untuk meningkatkan sifat superplastik aloi titanium untuk mencapai tujuan.
(2) Gunakan rawatan hidrogen untuk memperbaiki struktur mikro aloi titanium, digabungkan dengan teknologi ubah bentuk plastik untuk menyediakan aloi titanium kristal ultrahalus, supaya aloi titanium mempunyai sifat superplastik yang sangat baik pada suhu ubah bentuk yang lebih rendah dan kadar ubah bentuk yang lebih tinggi.
Menurut teori ubah bentuk superplastik moden, gelinciran sempadan bijian adalah cara utama ubah bentuk superplastik, dan pergerakan resapan dan kehelan dalam sempadan bijian dan bijian adalah mekanisme penyelarasan utama gelinciran sempadan bijian. Dalam pembentukan superplastik aloi titanium, fasa B adalah terutamanya oleh rayapan resapan atau rayapan kehelan; fasa A adalah terutamanya oleh gelinciran sempadan butiran, yang diselaraskan oleh pergerakan penyebaran dan kehelan; aliran antara fasa A dan B diselesaikan dengan penghijrahan sempadan fasa A dan B. Hidrogen dalam pembentukan superplastik aloi titanium terutamanya memainkan peranan berikut.
(1) Penambahan hidrogen meningkatkan keupayaan resapan unsur mengaloi, yang membawa kepada rayapan resapan B-fasa dan peningkatan gelinciran antara butiran A-fasa.
(2) Resapan hidrogen mengaktifkan kehelan yang disematkan, menggalakkan kehelan pendakian dan gelongsor, meningkatkan keupayaan gelongsor butir B, dan memudahkan penyelarasan kehelan yang diperlukan untuk gelongsor sempadan butiran A/A.
(3) Kesan ikatan lemah yang disebabkan oleh hidrogen mengurangkan tenaga pengaktifan resapan, meningkatkan keupayaan resapan atom, dan meningkatkan keupayaan aliran superplastik.
(4) Daripada rajah fasa Ti2H, dapat dilihat bahawa penambahan hidrogen dengan ketara mengurangkan suhu peralihan B\A+B dan meningkatkan pecahan isipadu fasa B, yang secara langsung membawa kepada peningkatan keplastikan dan pengurangan tegasan aliran, supaya aloi titanium boleh disuperplastik pada suhu ubah bentuk yang lebih rendah dan kadar ubah bentuk yang lebih tinggi.