科学通报：在背压作用下超塑性高速胀形的最佳工艺规范
2023-04-27【作 者】 宋玉泉;朴成春
超塑合金在超塑性状态下具有很低的流变抗力、很好的延性，而且几乎无弹复和应变硬化的静态储存效应.因此，可以压力成形形状复杂，尺寸精度高的零件.遗憾的是，即使在最佳超塑性温度下，其拉伸的最佳应变速率也很低(一般都在10-2/s以下)，这便成为超塑技术向实用化发展的主要障碍。因此，如何提高超塑变形速度，是急待解决的问题。Maehara[1]和Tsuzaki[2]对25Cr-7Ni-3Mo-0.14N和25Cr-7Ni-3Mo不锈钢，经超细化晶粒处理，分别在10-1/s和1.7 X 10-1/s的应变速率下拉伸，均得1000%的延伸率。静水压可以增大材料的塑性，已为人所共知，THXOHOB指出，对BT-14合金挤压，其应变速率可比拉伸的约提高4个数量级[3]。
超塑胀形技术已经在航空工业中普遍应用，而且颇受重视.由于胀形是处于双拉的不利应力状态，提高其变形速度的难度更大。关于这方面的成功研究结果，迄今未见报道。本文用自行设计的在背压作用下差压胀形实验装置，结合ZnAl22合金，研究沿板材厚度方向的压力对超塑胀形速度和极限高度的影响，旨在得到促进超塑胀形技术向实用化发展有价值的结论。由于ZnAI22系典型超塑性合金，所以本文中的研究方法和结论具有普遍意义。
【结 论】
(1)施加背压，利用差压驱动胀形，把单向加压胀形的双拉应力状态变为双拉一压的应力状态，故可显著地提高胀形速度和胀形极限。
(2)对于实际胀形材料，只要在最佳超塑性温度下作出背压与差压关系的一组恒等效极限高度曲线，便可直接制定高速胀形的最佳工艺规范。
(3)由于本文采用的是典型超塑性合金，因此其研究方法和研究结论，具有普遍意义。为超塑胀形向实用化发展开辟了新的研究渠道。
以下是正文：
