A method of superplastic extrusion is provided for fabricating large,
complex-shaped, high strength metal alloy components, such as large, thin
cross section, closed-box panels or integrally "T-stiffened" aircraft skin
panels. Superplastic extrusion is similar to conventional extrusion except
that strain rate and temperature are carefully controlled to keep an
ultra-fine grain high strength metal alloy within the superplastic regime
where deformation occurs through grain boundary sliding. A high strength,
heat treatable metal alloy is first processed, such as by equal channel
angular extrusion (ECAE), to have a uniform, equiaxed, ultra-fine grain
size in thick section billet form. Temperature and strain rate are
controlled during superplastic extrusion of the ultra-fine grained billet
so that the stresses required for metal flow are much lower than those
needed in conventional extrusion. The low stresses allow use of more
fragile extrusion dies, including multi-hale dies for hollow core
extrusions, thereby achieving thinner section details in larger extruded
components for a given press loading capacity. After superplastic
extrusion, components may be solution treated, stretch straightened, and
creep-age formed in an autoclave, as required. The resulting large,
compound curvature, thin section, integrally stiffened, high strength
metal alloy components retain a uniform, equiaxed, fine grain size, which
imparts superior strength, isotropy, ductility, toughness, and corrosion
resistance compared with conventional grain sized metal alloys.
Een methode van superplastic uitdrijving wordt verstrekt voor het vervaardigen van grote, complex-gevormde, hoge de legeringscomponenten van het sterktemetaal, zoals grote, dunne dwarsdoorsnede, sluiten-doospanelen of de volledig "t-T-stiffened" panelen van de vliegtuigenhuid. Superplastic uitdrijving is gelijkaardig aan conventionele uitdrijving behalve dat worden de het spanningstarief en temperatuur zorgvuldig gecontroleerd om een ultra-fine het metaallegering van de korrel hoge sterkte binnen het superplastic regime te houden waar de misvorming door korrelgrens het glijden voorkomt. Een hoge sterkte, verwarmt te behandelen metaallegering eerst wordt verwerkt, zoals door gelijke kanaal hoekige uitdrijving (ECAE), om een eenvormige, equiaxed, ultra-fine korrelgrootte in de dikke vorm van de sectiestaaf te hebben. Het tarief van de temperatuur en van de spanning wordt gecontroleerd tijdens superplastic uitdrijving van de ultra-fine korrelstaaf zodat de spanningen die voor metaalstroom veel lager zijn worden vereist dan die nodig in conventionele uitdrijving. De lage spanningen staan gebruik van breekbaardere uitdrijvingsmatrijzen, met inbegrip van multi-hale matrijzen voor holle kernuitdrijvingen toe, daardoor bereikend dunnere sectiedetails in grotere uitgedreven componenten voor een bepaalde capaciteit van de perslading. Na superplastic uitdrijving, kunnen de componenten behandelde oplossing, rechtgemaakte rek, en creep-age zijn die in een autoclaaf wordt gevormd, zoals gevraagd. Groot voortvloeien, samenstellingskromming, dunne sectie, volledig verstevigde, hoge de legeringscomponenten van het sterktemetaal behoudt een eenvormige, equiaxed, fijne korrelgrootte, die superieure sterkte, isotropie, rekbaarheid, hardheid, en corrosieweerstand verleent die met conventionele korrel gerangschikte metaallegeringen wordt vergeleken.
