Der Forschungsstand und der Fortschritt der Verarbeitungstechnologie von Titanmatrix-Verbundwerkstoffen (TiMMCs) wurden unter den Gesichtspunkten der traditionellen mechanischen Verarbeitung, der Energiefeldverarbeitung von Verbundwerkstoffen, der Schmiedeverarbeitung und der additiven Fertigung überprüft. Eigenschaften von TiMMCs, die mit verschiedenen Verarbeitungstechniken verarbeitet wurden. Mit Blick auf die Hauptprobleme der aktuellen Forschung wird der Entwicklungstrend der TiMMC-Verarbeitungstechnologie in der Zukunft prognostiziert.
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Wang Guangping, leitender Ingenieur auf Forscherebene
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Präambel
Titan und seine Legierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie hoher spezifischer Festigkeit, ausgezeichneter chemischer Korrosionsbeständigkeit und guter Biokompatibilität häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Petrochemie, der Schifffahrt und der Medizin eingesetzt [1-4]. Allerdings sind der Elastizitätsmodul, die Verschleißfestigkeit und die Hitzebeständigkeit von Titanlegierungen geringer als die von Stahl und Nickelbasislegierungen, was ihre weitere Anwendung im Automobil- und Luft- und Raumfahrtbereich einschränkt [5-8]. Das Aufkommen von Titanmatrix-Verbundwerkstoffen (TiMMCs) bietet eine neue Alternative zur Überwindung der oben genannten Probleme. TiMMCs ist ein Verbundwerkstoff, der aus Titan und seinen Legierungen als Matrix und Keramik (Partikel, Whisker, Kurzfasern und durchgehende Langfasern) als Verstärkungsphase besteht (siehe Abbildung 1).
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a) Endlos langfaserverstärkte Titanmatrix-Verbundwerkstoffe
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b) Partikelverstärkte Verbundwerkstoffe auf Titanbasis. c) Whisker-/kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe auf Titanbasis
Abbildung 1 Schematische Darstellung von TiMMCs mit verschiedenen Arten von Verstärkungsphasen
Unter Beibehaltung der hervorragenden Eigenschaften der Matrix können TiMMCs durch die Komplementarität und Korrelation der Eigenschaften der Faser und der Matrix auch umfassende Eigenschaften erreichen, die mit einer einzelnen Verstärkungsphase oder Matrix nicht erreicht werden können. Beispielsweise beträgt die Streckgrenze des von HUO et al. hergestellten (TiC plus Ti5Si3)/Ti-Verbundwerkstoffs. [9] beträgt bis zu 829 MPa, was 178 Prozent höher ist als die von reinem Titan, bei gleichzeitig hoher Dehnung von 8,1 Prozent und hoher Festigkeit und mittlerer Plastizität. Im Vergleich zu den laminierten TiC/Ti-Verbundwerkstoffen werden die Festigkeit und Duktilität von TiMMCs gleichzeitig verbessert, was zu einer hervorragenden synergistischen Leistung zwischen Festigkeit und Duktilität führt. Der hohe spezifische Modul von TiMMCs ist der Hauptfaktor für seine breite Anwendung im Flugzeugrumpf, während die hohe spezifische Festigkeit die treibende Kraft für seine Anwendung in der Triebwerksindustrie ist [10]. Beispielsweise übernahmen die Vereinigten Staaten eine Vorreiterrolle bei der Verwendung partikelverstärkter Verbundwerkstoffe auf Titanbasis zur Herstellung von Flugzeugtriebwerksteilen. Die von den USA entwickelten partikelverstärkten Rotorblätter aus Verbundwerkstoff auf Titanbasis wurden erfolgreich eingesetzt, was nicht nur die Leistung der Rotorblätter verbessert, sondern auch den Flugverkehr reduziert. Die Herstellungskosten des Motors sanken um bis zu 60 $,000 [11]. Die Boeing Aircraft Company aus den Vereinigten Staaten hat eine partikelverstärkte Verbindungsstange für Flugzeugfahrwerke aus Verbundwerkstoff auf Titanbasis entwickelt, die nicht nur die Betriebstemperatur deutlich erhöht, sondern auch die Masse im Vergleich zu vor der Verbesserung um fast 40 Prozent reduziert und wurde erfolgreich bei Boeing 787-Flugzeugen eingesetzt[12]. Das Atlantic Research Center der Vereinigten Staaten hat erfolgreich einen partikelverstärkten Verbundwerkstoff auf Titanbasis für Hubschrauberfahrwerke entwickelt und erfolgreich eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien ist das Gewicht deutlich reduziert [13]. Das französische Zentrum für Luftfahrtforschung und das britische Unternehmen Rolls-Royce verwendeten partikelverstärkte Titanmatrix-Verbundwerkstoffe zur Herstellung von Triebwerksschaufeln und erzielten Erfolg [14, 15]. Im Automobilbereich steigen die Anforderungen an Leichtbaustrukturen stetig, was den Einsatz von TiMMCs stark fördert. Die Toyota Corporation of Japan verwendete erstmals BTi/Ti-Verbundwerkstoffe für Automobilauslassventile, Automobilmotorauslassventile und andere Teile, Motorventile usw. Die Gesamtmasse wurde um fast 40 Prozent reduziert und bietet die Vorteile einer hohen Lebensdauer und niedrigen Kosten [16]. Gleichzeitig haben Länder wie Europa und die Vereinigten Staaten auch damit begonnen, partikelverstärkte Verbundwerkstoffe auf Titanbasis zu verwenden, um herkömmliche Stahlmaterialien bei der Herstellung von Hauptteilen von Automobilen zu ersetzen, um das Gewicht von Automobilen zu reduzieren und das Gewicht weiter zu verbessern Leistung von Automobilen [17]. Der Anwendungsbereich von TiMMCs ist in Abbildung 2 dargestellt.
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Abbildung 2 Anwendungsbereich von TiMMCs
Aufgrund der Komplexität der Materialzusammensetzung sind TiMMCs viel schwieriger zu verarbeiten als herkömmliche technische Materialien und stellen eine neue Art von schwer zu verarbeitendem Material dar. Obwohl TiMMCs mit gleichmäßig verteilten oder diskontinuierlichen Verstärkungen im Allgemeinen eine höhere Festigkeit aufweisen, sind Duktilität und Zähigkeit im Vergleich zur reinen Matrix zwangsläufig beeinträchtigt [18]. Selbst bei In-situ-TiC und Ti5Si3 zeigen die Zugdaten beispielsweise, dass die Bruchdehnung stark von 17,2 Prozent auf 1,53 Prozent abnimmt, wenn die Streckgrenze des Verbundwerkstoffs 410 MPa erreicht, was höhere Anforderungen an die Verarbeitungstechnologie stellt [19]. ]. Daher ist die Frage, wie eine hocheffiziente und schadensarme Verarbeitung von TiMMCs erreicht werden kann, zu einem Forschungsschwerpunkt im Bereich der Verbundmaterialverarbeitung geworden.
Zu den gängigen Verarbeitungsmethoden von TiMMCs gehören maschinelle Bearbeitung, Schmieden, Gießen und additive Fertigung [20]. Die Bearbeitung beruht auf mechanischer Kraft, um die Form von Materialien zu ändern, wodurch eine Massenproduktion und Chargenverarbeitung effizient durchgeführt werden kann. Es handelt sich um eine der am häufigsten verwendeten Kaltverarbeitungsmethoden. Es kann hochpräzise Abmessungen und Anforderungen an die Oberflächenqualität erreichen und ist für verschiedene Arten von Materialien, einschließlich Verbundwerkstoffen, geeignet. Materialverarbeitung. Zu den üblichen Bearbeitungsvorgängen gehören Schneiden, Bohren, Fräsen und Schleifen. Schmieden, Gießen und additive Fertigung sind typische thermische Verarbeitungsprozesse, die die mechanischen Eigenschaften und die Struktur von Verbundwerkstoffen verbessern können [21]. Darüber hinaus ist es bei der Auswahl einer geeigneten Verarbeitungstechnologie zur Verarbeitung von TiMMCs erforderlich, die unterschiedlichen Eigenschaften jeder Komponente im Verbundmaterial sowie den Verschleiß und die Wärmeausdehnung zwischen Verbundmaterial und Verarbeitungswerkzeug umfassend zu berücksichtigen Erhalten Sie TiMMCs-Teile mit hervorragender Leistung.
In diesem Artikel wird die aktuelle Verarbeitungstechnologie von TiMMCs überprüft und die zukünftige Verarbeitung von TiMMCs prognostiziert, um theoretische Unterstützung für die Hochleistungsanwendung von TiMMCs bereitzustellen.
02
Bearbeitung
Aufgrund der Einschränkungen der Herstellungstechnologie von TiMMCs ist die maschinelle Bearbeitung immer noch ein unverzichtbarer Prozess bei der Herstellung von TiMMCs. Im Vergleich zum Matrixmaterial weist die Verstärkung eine höhere Härte, eine höhere Festigkeit und eine schwierigere Verarbeitung auf, und es treten während der Verarbeitung Probleme wie Fragmentierung der Verstärkungsphase, Herausziehen und Ablösen auf. Der Schneidprozess von TiMMCs wurde im Hinblick auf Optimierung und andere Aspekte umfassend untersucht.
2.1 Bearbeitung
Um den Mangel an systematischer Forschung zur Schneidleistung wie Werkzeugverschleißmechanismus, Schnittkraft und Schnitttemperaturänderungen im Schneidprozess von TiMMCs zu beheben, führte Bian Weiliang [22] Untersuchungen zur Leistung verschiedener Werkzeugdreharbeiten (TiCp plus TiB w) durch. /TC4. Bei der Materialbearbeitung werden einkristalliner Diamant und Hartmetall verwendet. Bei gleichen Schnittbedingungen ist die Lebensdauer des PKD-Werkzeugs länger. Wenn das Einkristall-Diamantwerkzeug TiMMCs schneidet, entsteht der Verschleiß des Werkzeugs hauptsächlich durch das wiederholte Schaben der hohen Härteverstärkung relativ zum Werkzeug. Beim alleinigen Schneiden der TC4-Legierung wird die Titanlegierung mit dem Werkzeug verbunden und der Verschleiß durch die Diffusion von Bearbeitungsmaterialelementen zum Werkzeug ist größer. Bei der Bearbeitung von TiMMCs mit Hartmetallwerkzeugen ist auch die Diffusion und Bindung des Werkstückmaterials offensichtlich.
Um den Einfluss von Schnittparametern und Schmiermethoden auf die Bearbeitungseigenschaften weiter zu untersuchen, haben NIKNAM et al. [23] führten Trocken- und Halbtrockendrehexperimente an partikelverstärkten Titanmatrix-Verbundwerkstoffen (PTMCs) durch und analysierten die Schnittkraft unter verschiedenen Schnittparametern. , Oberflächenrauheit und Partikelentfernungsverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schnittkraft im halbtrockenen Zustand größer ist und ein Schmierfilm entsteht, der den reibungslosen Schnittfortschritt behindert.
DUONG et al. [24] untersuchten das anfängliche Werkzeugverschleißverhalten beim Drehen von TiMMCs und stellten fest, dass Verschleiß der wichtigste Mechanismus beim Schneiden von TiMMCs ist und Diffusion und Adhäsion unter allen Bedingungen festgestellt wurden. Und bei der Bearbeitung wurde eine neue Verschleißform der harten dünnen Schicht gefunden, die in diesem Fall zu Diffusionsverschleiß und mechanischem Tumor führen würde. Im Gegensatz zu PTMCs weisen endlosfaserverstärkte Titanmatrix-Verbundwerkstoffe aufgrund der Kontinuität der Fasern eine einzigartige Anisotropie auf. Um den Schneidmechanismus endlosfaserverstärkter Titanmatrix-Verbundwerkstoffe zu klären, haben ZAN[25] et al. Der orthogonale Schneidtest SiCf/Ti-6Al-4V ermittelte das Spanbildungsverhalten und den Verformungsmechanismus des Verbundmaterials bei niedriger Temperatur, Raumtemperatur und hoher Temperatur und stellte fest, dass dies mit der Bildung von verglichen wurde Adiabatisches Scherband während des Schneidvorgangs der Titanlegierung SiCf/Ti. Die Breite des -6Al-4V-Sägezahns ist größer. Abbildung 3 ist ein schematisches Diagramm des SiCf/Ti-6Al-4V-Wechselschichtschneidens bei verschiedenen Temperaturen.
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a) Kryo (CT)
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b) Raumtemperatur (RT)
Abb.3 Schnittdiagramm abwechselnder Schichten faserverstärkter Titanmatrix-Verbundwerkstoffe bei unterschiedlichen Temperaturen
2.2 Schleifen
Beim Schleifen werden viele Schleifkörner auf der Oberfläche der Schleifscheibe benötigt, um das Werkstück gleichzeitig zu schneiden und Material zu entfernen, was für die Präzisions- und Ultrapräzisionsbearbeitung von Materialien geeignet ist. DING et al. [26, 27] erstellten ein dreidimensionales Finite-Elemente-Modell des Schleifprozesses, um das Materialabtragsverhalten von TiCp/Ti-6Al-4V beim konventionellen Schleifen und Hochgeschwindigkeitsschleifen zu verstehen. und basierend auf dem Finite-Elemente-Modell das Materialabtragsverhalten diskutiert. Das Abtragsverhalten und der Einfluss der Schleifgeschwindigkeit auf die Ausbildung bearbeiteter Oberflächenmerkmale (siehe Abbildung 4). Die Ergebnisse zeigen, dass das Materialabtragsverhalten beim Schleifen von TiCp/Ti-6Al-4V in duktiles Abtragen von Metallmatrixmaterial und sprödes Abtragen von TiC-verstärkten Partikeln unterteilt werden kann. In ähnlicher Weise haben LIU et al. [28] kamen zu dem Schluss, dass der Materialabtrag beim Hochgeschwindigkeitsschleifen von PTMCs in vier Phasen unterteilt werden kann: plastische Entfernung der Legierungsmatrix, Rissbildung in verstärkten Partikeln, Rissausbreitung in verstärkten Partikeln und Sprödbruch der verstärkten Partikel. Im Vergleich zur Schleifgeschwindigkeit hat die unverformte Spandicke einen größeren Einfluss auf die Entstehung bearbeiteter Oberflächenfehler. Auf dieser Grundlage haben LI et al. [29, 30] untersuchten die Schleifleistung von einlagigen galvanisch beschichteten CBN-Schleifscheiben und gelöteten CBN-Schleifscheiben für PTMCs (siehe Abbildung 5). Die Ergebnisse zeigten, dass einschichtige gelötete CBN-Schleifscheiben besser für das Hochgeschwindigkeitsschleifen von PTMCs geeignet sind als galvanisierte Schleifscheiben. Liu Chaojie et al. [31] analysierten das Schleifkraftmodell des Seitenschleifens von PTMCs mittels Simulation. Beim Entfernen der Matrize kommt es zu regelmäßigen Schwankungen der Schleifkraft. Beim Entfernen der TiC-verstärkten Partikel entstehen Risse, die sich auf der Oberfläche des Materials ausdehnen. Auch an der Oberfläche werden massive Späne abgetragen und die Schwankung der Schleifkraft im Bereich der Abtragung der verstärkten Partikel ist groß. Darüber hinaus nehmen sowohl die normale als auch die tangentiale Schleifkraft mit zunehmender Dicke der einzelnen Schleifsplitter zu.
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a) Simulation gewöhnlicher Schleif-PTMCs
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b) Testergebnisse gewöhnlicher Schleif-PTMCs
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c) Simulation von Hochgeschwindigkeitsschleif-PTMCs
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d) Experimentelle Ergebnisse des Hochgeschwindigkeitsschleifens von PTMCs
Abb. 4 Simulation und Testergebnisse des Entfernungsverhaltens von PTMCs bei verschiedenen Geschwindigkeiten
(vs=3m/min, ap=0.010 mm)
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a) Schleifen mit galvanisch beschichteter CBN-Schleifscheibe
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b) Schleifen mit gelöteter CBN-Schleifscheibe
Abbildung 5 Vergleich einer galvanisierten CBN-Schleifscheibe und einer gelöteten CBN-Schleifscheibe zum Schleifen von PTMCs
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Verarbeitung zusammengesetzter Energiefelder
Ultraschall-Vibrationsunterstütztes Schleifen ist eine Verbundverarbeitungstechnologie, die Ultraschallvibrationen in die herkömmliche Schleiftechnologie einführt, um die Schnitttemperatur zu senken und die Schleifqualität zu verbessern. Bei der ultraschallvibrationsunterstützten Bearbeitung ändert sich der Kontaktzustand zwischen Werkzeug und Werkstück aufgrund hochfrequenter Vibrationen, und Werkzeug und Werkstück stehen in intermittierendem Kontakt, begleitet von Kavitationseffekten und hochfrequenten Stößen, so dass der Kontakt zwischen Das Werkstück und das Werkzeug Die Reibungskraft wird reduziert, wodurch die Schnittwärme und die Schnittkraft reduziert werden und die Lebensdauer des Werkzeugs erhöht und die Bearbeitungsqualität verbessert werden kann. Die durch Ultraschallvibrationen unterstützte Bearbeitungstechnologie wird häufig bei schwer zu bearbeitenden Materialien wie Nickelbasislegierungen, TiMMCs und Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen eingesetzt.
WU et al. [32] führten einen axialen Ultraschall-Vibrations-unterstützten Schleiftest an PTMCs durch und stellten fest, dass unter der Einwirkung von Ultraschall die Schnittbahn der Schleifkörner zunimmt und die Schleifkörner wiederholt auf die Oberfläche des Werkstücks drücken, um die Oberflächenrauheit zu verringern Wert. YUE et al. [33] führten den Ultraschall-Vibrations-unterstützten Schleiftest von PTMCs einzelnen Schleifkörnern durch, verglichen den Einfluss von gewöhnlichem Schleifen und Ultraschallschleifen auf die Materialabtragsrate bei unterschiedlichen Schleifgeschwindigkeiten und unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten und erstellten das Ultraschall-Schnittdickenmodell von a Ein einzelnes Schleifkorn unter der Einwirkung zeigt, dass die Ultraschallvibration eher zu Mikrobrüchen der Schleifkörner führt, wodurch der Zustand der Schneidkante kontinuierlich aktualisiert und die Schärfe der Schleifkörner jederzeit aufrechterhalten werden kann. ZHAO et al. [34] führten mit einer selbstgebauten Radialvibrationsplattform (siehe Abbildung 6) einen ultraschallvibrationsunterstützten Schleiftest an PTMCs durch und verglichen ihn mit dem gewöhnlichen Schleiftest. Im Vergleich zum herkömmlichen Schleifen kann durch Ultraschall-Vibrationsunterstütztes Schleifen die Schleiftemperatur um 24,2 Prozent auf 51,8 Prozent gesenkt und gleichzeitig die Materialabtragsrate um das 2,8-fache erhöht werden.
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Abbildung 6 Radialvibrations-Ultraschallplattform und Vibrationsmessgerät
BEIJANI et al. [35] nutzten erstmals die laserunterstützte Bearbeitung (LAM) zur Bearbeitung von TiMMCs auf Basis des traditionellen Drehens (siehe Abbildung 7). Die Ergebnisse zeigen, dass sich im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung zwar der Oberflächenrauheitswert des Werkstücks um 15 Prozent erhöht, das Gesamtschneidvolumen des LAM-Werkzeugs jedoch um 180 Prozent zunimmt und die Werkzeugstandzeit effektiv verbessert wird, was auf die Übertragung von zurückzuführen ist Partikel in der Matrix statt Bruch.
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a) Schematische Darstellung
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b) Tatsächliches Gerät
Abbildung 7 Laserunterstütztes Bearbeitungstestgerät
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Additive Fertigungsverarbeitung
Mit der laseradditiven Fertigungstechnologie können komplexe Strukturteile direkt hergestellt werden, was große Anwendungsaussichten bei der Herstellung von TiMMCs bietet. BANERJEE et al. [36] verarbeiteten erfolgreich TiB/TC4-Verbundwerkstoffe mithilfe der Laserstereoforming-Verarbeitungstechnologie (LENSTM) und verwendeten Rasterelektronenmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie, um die Mikrostruktur der Verbundwerkstoffe im abgeschiedenen Zustand detailliert zu charakterisieren. Die Ergebnisse zeigten, dass die durch die Methode hergestellte Mikrostruktur des TiB/TC4-Verbundwerkstoffs deutlich verfeinert und thermodynamisch stabil ist. In ähnlicher Weise haben GU et al. [37] verwendeten selektives Laserschmelzen (SLM) zur Verarbeitung des vorbereiteten TiC/Ti-Verbundpulvers und erhielten mit TiC-Partikeln verstärkte TiAl3- (Hauptphase) und Ti3AlC2-Matrixverbundwerkstoffe (Sekundärphase). Trotz eines leichten Kornwachstums im Vergleich zum gemahlenen Pulver weist der SLM-behandelte Verbundwerkstoff immer noch eine feine Mikrostruktur auf. [38] nutzten die direkte Metallabscheidungs-Laserverarbeitungstechnologie (DMD), um PTMCs mit unterschiedlichen Volumenanteilen (TiB plus TiC) aus Pulverrohstoffen aus vorlegiertem (Ti-6Al-4V plus B4C herzustellen ) Pulvermischungen. Mechanische Studien haben gezeigt, dass bei einem Grad von 20-600 die Vickers-Härte von partikelverstärkten TiMMCs mit B4C um 10 Prozent -15 Prozent und der Young-Modul um 10 Prozent zunimmt. Die Herstellung von TiMMCs mittels DMD-Laserbearbeitungstechnologie ist in Abbildung 8 dargestellt.
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Abb.8 Schematische Darstellung von TiMMCs, die mit der DMD-Laserbearbeitungstechnologie hergestellt wurden
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Schmieden
Durch das Schmieden können lose Materialfehler während des Schmelzprozesses beseitigt, die Mikrostruktur effektiv verfeinert und hochwertige Schmiedestücke erhalten werden, die der Struktur und Leistung entsprechen.
Einschlägige ausländische Wissenschaftler haben die Auswirkung des Warmschmiedens auf die Mikrostruktur und die Zugeigenschaften von Ti-TiB-Matrix-Verbundwerkstoffen untersucht. Studien haben gezeigt, dass die Raumtemperaturdehnung der geschmiedeten Ti-13.3B- und Ti-7B-Verbundwerkstoffe 6,1 Prozent bzw. 5,2 Prozent erreicht und die Materialeigenschaften effektiv verbessert werden. Der inländische Gelehrte Hu Jiarui et al. [39] Geschmiedete PTMCs aus gesintertem TiC wurden in situ erzeugt, und die Strukturdefekte der PTMCs nach dem Schmieden wurden beseitigt, es kam zu einer dynamischen Rekristallisation und die mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur wurden verbessert. Die Zugbruch-REM-Morphologie von mit TiC-Partikeln verstärkten TiMMCs ist in Abb. 9 dargestellt. Gleichzeitig wird aufgrund der verbesserten Matrixstruktur die Verschleißfestigkeit von PTMCs nach dem Schmieden verbessert. Dasselbe
[40] verglichen und analysierten die mechanischen Eigenschaften von 5 Prozent (TiB plus TiC)/Ti-1100-Verbundwerkstoffen. Bei einem Grad von 500-650 war das Verbundmaterial im gegossenen Zustand spröde und das geschmiedete Verbundmaterial duktil gebrochen, und die Festigkeit und Dehnung des Verbundmaterials nach dem Schmieden waren deutlich erhöht.
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a) Sintern (matrixdurchdringende Risse) b) Sintern (intergranulare Risse und Kornrisse).
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c) -Schmieden d) ( plus )-Schmieden
Abb.9 Zugbruch-REM-Morphologie von TiMMCs, verstärkt durch TiC-Partikel
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Abschluss
Aufgrund des Vorhandenseins verstärkender Phasen weisen TiMMCs andere mechanische Eigenschaften und Verarbeitungsmechanismen auf als herkömmliche Titanlegierungen. Mit Blick auf die Zukunft wird sich die Verarbeitung von TiMMCs in folgenden Aspekten weiterentwickeln.
(1) Verbesserung der Verarbeitungstechnologie Die Verarbeitungstechnologie von TiMMCs wird kontinuierlich verbessert, um die Produktionseffizienz und Produktqualität zu verbessern. Es werden neue Schneidwerkzeuge und Verarbeitungsmethoden entwickelt, um Schneidkräfte und Werkzeugverschleiß zu reduzieren und die synergistische Entfernung heterogener TiMMC-Komponenten zu realisieren.
(2) Kombination mehrerer Verarbeitungstechnologien TiMMCs weisen eine schlechte Plastizität bei Raumtemperatur auf, und die umfassende Verarbeitung von TiMMCs unter Verwendung verschiedener thermischer Verarbeitungsmethoden wie superplastische Hochtemperaturverformung, Warmschmieden und Warmfließpressverformung kann das Anwendungspotenzial von TiMMCs in verschiedenen Bereichen maximieren Felder.
(3) Entwicklung neuer Materialien Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie werden neue TiMMCs mit höherer Leistung und breiteren Anwendungsfeldern entwickelt. Beispielsweise werden Nano-TiMMCs, multifunktionale TiMMCs und hochtemperaturbeständige TiMMCs die Entwicklung von TiMMCs weiter vorantreiben.
(4) Nachhaltigkeit und Umweltschutz Nachhaltigkeit und Umweltschutz werden bei der Verarbeitung von TiMMCs zu zentralen Gesichtspunkten. Die Entwicklung umweltfreundlicherer Verarbeitungsmethoden, das Recycling von Abfallverbundmaterialien und die Reduzierung des Energieverbrauchs werden die zukünftige Entwicklungsrichtung sein.
(5) Mehrfeldanwendung TiMMCs werden in mehr Bereichen eingesetzt. Neben der bestehenden Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie werden auch die Bereiche Medizin, Energie und Bauwesen weiterhin das Anwendungspotenzial von TiMMCs erkunden.
