基于气体捕捉法的泡沫Ti-6Al-4V等温发泡规律研究

为了确定气体捕捉法制备泡沫Ti-6Al-4V等温发泡过程中孔隙率和微观孔洞的变化规律,在不同发泡温度及发泡时间下制备了泡沫Ti-6Al-4V.运用阿基米德原理对泡沫Ti-6Al-4V的孔隙率进行测量,通过OM和SEM对其微观特征进行观察.研究表明:泡沫Ti-6Al-4V的孔隙率及孔径均随等温发泡温度升高而增加;但当发泡温度大于950℃时,孔隙率和孔径均减小,且孔洞形态由球形变成多边形,这是由于基体内生成大尺寸β相造成的.增加发泡时间能以促进孔洞长大的方式提高泡沫Ti-6Al-4V的孔隙率,球形孔洞数量随着发泡时间的增加逐渐增多.经950℃/10 h发泡得到了孔隙率34.2%、孔径平均值156μm、孔洞为球形且分布弥散的泡沫Ti-6Al-4V.

氢辅助气体捕捉法制备泡沫Ti-6Al-4V及其机理研究

对气体捕捉法制备泡沫Ti-6Al-4V过程中未发泡的坯料进行置氢处理,然后再进行等温发泡。运用阿基米德原理对发泡后坯料孔隙率进行测量。通过OM和SEM对坯料内部微观特征进行观察。研究氢对坯料等温发泡过程的影响规律及作用机制。结果表明:质量分数为0.15%的氢能将坯料最佳发泡温度降低60℃,即在890℃下孔隙率可达到32.88%(体积分数),孔径达到160μm,孔洞分布弥散的泡沫Ti-6Al-4V。主要机理:氢以降低坯料(α+β)/β相转变温度的方式,提高基体内塑性较好的β相比例,并能在一定程度上软化α相,降低坯料高温流变应力,进而降低最佳发泡温度。