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钛及其合金具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀与抗疲劳、高温性能和焊接性能良好等一系列优良特性,在航天航空等军事工业和汽车等民用工业部门获得了广泛应用。本课题研究最大m 值超塑性变形的实验方法和计算机闭环控制系统,分析了TC11 钛合金采用该方法的超塑性变形特点。实验结果表明,经过细化处理的TC11钛合金, 在900℃时恒应变速率法试验的最大延伸率为1260%,采用最大m 值变形方式可以获得异常高的超塑性, 延伸率最大可达2300%。TC11 超塑性变形以晶界滑移为主,并伴随晶内位错滑移,最大m 值法超塑性变形能够使动态再结晶充分发生,是提高钛合金塑性有效方法。
由于TC11 钛合金在变形的过程中受到各种因素的影响,其最佳应变速率是即时变化的。通过PC、实验控制软件、DSP、灵敏传感器等组成的计算机闭环控制系统对钛合金TC11 超塑性拉伸变形过程进行优化控制。求出各个时刻瞬时m 值,对相邻m值加以比较。当速度在增加过程中,若mi>mi-1 则速度继续增加,若mi<mi-1 则速度减小;当速度在减小过程中,若mi>mi-1 则速度继续减小,若mi<mi-1 则速度增大。在这个主导思想下,不断给机器发送即时最佳应变速率,使m 值最终在一个较高的m值周围轻微波动,m 值能够维持在较高水平上并持续较长时间,从而提高了钛合金的塑性。