鈦及其合金的氫處理技能是材料科學(xué)與工程范疇一個比較活潑的研討方向?，F(xiàn)在, 氫處理技能在鈦合金的熱加工、機(jī)械加工、粉末固結(jié)、復(fù)合材料制備、微觀安排細(xì)化等研討中得到了使用, 已構(gòu)成一個獨特的研討范疇。使用氫處理技能改進(jìn)鈦合金的超塑性功能是一個重要的研討方面, 至此, 許多學(xué)者使用氫處理效應(yīng)改進(jìn)了鑄鈦、變形鈦合金和鈦鋁金屬間化合物的超塑性功能。

現(xiàn)在, 運用氫處理技能進(jìn)步鈦合金的超塑性功能的途徑有兩種:

( 1) 使用氫的增塑性效應(yīng), 在鈦合金超塑性成形之前參加適量的氫, 進(jìn)步鈦合金中B相的份額, 下降超塑性變形時的活動應(yīng)力, 到達(dá)改進(jìn)鈦合金超塑性功能的意圖。

( 2) 使用氫處理細(xì)化鈦合金的微觀安排, 結(jié)合塑性變形技能制備超細(xì)晶鈦合金, 使鈦合金在較低的變形溫度和較高的變形速率下具有優(yōu)異的超塑性功能。

現(xiàn)代超塑性變形理論認(rèn)為, 晶界滑移是超塑性變形的首要方法, 分散和晶內(nèi)及晶界的位錯運動是晶界滑移的首要和諧機(jī)制。在鈦合金超塑性成形中, B 相以分散蠕變或位錯蠕變?yōu)橹? A相以晶界滑移為主, 經(jīng)過分散和位錯運動共同和諧; A與B兩相間的活動以A與B相界遷移來完結(jié)。氫在對鈦合金超塑性成形中首要起到以下效果:

( 1) 氫的參加進(jìn)步了合金元素的分散才能, 導(dǎo)致B相分散蠕變和A相的晶間滑移的增強。

( 2) 氫的分散激活了釘扎的位錯, 促進(jìn)了位錯的攀移和滑動, 進(jìn)步了B晶粒的滑動才能, 有利于A/ A晶界滑動所要求的位錯和諧效果。

( 3) 氫致弱鍵效應(yīng), 下降了分散激活能, 增強了原子分散才能, 改進(jìn)了超塑性活動才能。

( 4) 從T i2H 相圖上能夠看出, 氫的參加顯著下降了B\ A+ B轉(zhuǎn)變溫度, 進(jìn)步了B相的體積分?jǐn)?shù), 直接導(dǎo)致塑性的進(jìn)步和活動應(yīng)力的下降, 使鈦合金能夠在較低的變形溫度和較高的變形速率下進(jìn)行超塑性成形。