鈦及鈦合金雖然具有比強度高、耐腐蝕性好和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)異性能，但其制造成本較高限制了其應(yīng)用。英國謝菲爾德大學(xué)學(xué)者N．S．Weston等人開發(fā)出一種低成本鈦制造工藝- 一場輔助燒結(jié)一鍛造(FAST—forge)技術(shù)。該工藝采用的加工路徑分為兩部分：首先利用場輔助燒結(jié)技術(shù)將鈦合金粉末預(yù)制成坯，再精密熱鍛近凈成形構(gòu)件。采用ASTM 5級

Ti一6A1-4V HDH粉末，以100℃/min的加熱速率固化，在1200℃、50MPa下保溫保壓30min，得到φ100mm×15mm的圓盤和φ20 mm的近凈成形雙錐體試樣。圓盤需要進一步機加工制成+φ20mm的雙錐體試樣。機加雙錐體試樣在850、950、1 050℃ ，應(yīng)變速率為0.01、0.1、1s^-1下進行鍛造變形試驗，近凈成形雙錐體試樣在950℃ ，應(yīng)變速率為0.01、0.1、1s^-1下進行鍛造變形試驗。觀察變形后試樣的顯微組織，記錄變形過程中位移載荷數(shù)據(jù)，并輔以有限元模擬。

結(jié)果表明：FAST制備的兩種，Ti一6Al一4V試樣的組織演變規(guī)律和鍛造變形行為與傳統(tǒng)熔煉、多火次鍛造的Ti一6A1-4V合金材料相似。與機加雙錐體試樣對比，近凈成形雙錐體試樣的顯微組織和變形行為末受到不利影響。試樣燒結(jié)后的組織為魏氏組織，經(jīng)過鍛造后，試樣孔隙率進一步降低，拉伸性能得到提高。近凈成形雙錐體試樣顯微組織中的初生

α相在950℃ 、較高的應(yīng)變速率(0.01、0.1、1s^-1)時發(fā)生破碎，這與有限元模擬結(jié)果具有很好的一致性。

目前，F(xiàn)AST工藝還在小規(guī)模試驗過程中，還不能滿足批量生產(chǎn)的要求。但FAST工藝可以提高加熱速率來降低加工時間，同時對微觀組織的影響較小。通過充分的過程設(shè)計和控制，采用FAST—forge技術(shù)路線制備出幾何形狀更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件成為可能。這種粉末成形方法有望降低鈦零部件的成本。

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