Ti-6Al-4V絕熱剪切形變中熱-力學參量的數(shù)值模擬及其剪切帶內(nèi)微觀組織演化機制的探討.pdf

1、絕熱剪切是金屬材料在高應(yīng)變速率變形條件下常見的一種現(xiàn)象.鈦及鈦合金由于其優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于航空、航天等重要工業(yè)部門,同時鈦對絕熱剪切敏感,在高應(yīng)變速率形變條件下易產(chǎn)生所謂的絕熱剪切帶,而關(guān)于絕熱剪切帶內(nèi)的微觀組織演化規(guī)律是人們研究的焦點.我們在所作的前期工作及國內(nèi)外的研究成果的基礎(chǔ)上,應(yīng)用C語言程序?qū)崿F(xiàn)了最小二乘法擬合熱-粘塑性本構(gòu)方程中待定參數(shù)的求解過程;在此基礎(chǔ)上應(yīng)用DEFORM 2D有限元分析系統(tǒng)對Ti-6Al-4V絕熱剪切過

2、程中的熱-力變化歷史進行了分析;在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,進行了再結(jié)晶動力學的分析與計算.研究結(jié)果表明:應(yīng)用Johnson-Cook熱-粘塑性本構(gòu)模型能夠在較大的溫度和應(yīng)變速率范圍內(nèi)精確地預(yù)測Ti-6Al-4V的流變應(yīng)力;有限元模擬結(jié)果揭示了材料在絕熱剪切過程中的熱-力學場量的分布規(guī)律,這些場量的分布規(guī)律不但映證了在絕熱剪切形變過程中應(yīng)力、應(yīng)變的高度局域化,同時也在理論上預(yù)測了熱塑失穩(wěn)的發(fā)生;再結(jié)晶動力學的計算結(jié)果表明:在發(fā)生絕熱剪切過程