Zr基大块非晶合金齿轮超塑性模锻成形工艺研究

【摘要】：具有各种优异性能的大块非晶合金是近年来材料领域的重要研究成果之一。由于非晶合金在过冷区域表现出良好的超塑性性能,因而有望通过塑性加工的方法来获得非晶质的复杂结构精细零部件,即开发大块非晶合金精细零部件的超塑性成形技术,促进大块非晶合金材料的广泛应用。本文以直径为5 mm的Zr41.25.Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5非晶合金棒材为试验材料,对带轮毂的精密直齿轮(节圆直径6 mm.齿数24,模数0.25mm)进行了超塑性成形的有限元模拟和试验。分析对比了上芯杆直接冲孔成形、下芯杆直接冲孔成形和两阶段冲孔成形三种不同工艺的成形结果。结果表明,在其他工艺参数相同的条件下,两阶段成形工艺比其余两种工艺具有更低的成形压力和较小的内孔偏心度。选用两阶段成形工艺和合理的模具结构,制备出了具有良好尺寸精度和表面粗糙度的精密齿轮。