TC4鈦合金降溫壓縮變形行為研究.pdf

1、TC4鈦合金因其低密度、高比強(qiáng)度、良好的機(jī)械性能及耐腐蝕性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但由于其在低溫下具有變形抗力大，塑性差等難題，所以TC4鈦合金零件的成形一般采用熱鍛成形。
　　TC4鈦合金大鍛件在熱鍛成形過(guò)程中，坯料的加熱溫度通常為950℃左右，而模具的溫度一般在350℃附近，溫差的存在使得在鍛造過(guò)程中鍛件表層的材料經(jīng)歷的是一個(gè)降溫變形的過(guò)程。而目前在鍛造工藝條件的設(shè)計(jì)中，對(duì)于材料降溫性能參數(shù)多采用的是相同溫

2、度下的恒溫參數(shù)進(jìn)行替代，使得大鍛件的表層經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)組織及性能上的缺陷。本文研究了TC4鈦合金在降溫和恒溫變形條件下的流變行為，建立了新的能夠統(tǒng)一描述不同變形條件下TC4鈦合金流變行為的本構(gòu)模型，并通過(guò)成形試驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
　　首先，本文在Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了TC4鈦合金的恒溫和降溫壓縮試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比恒溫壓縮和降溫壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在相同瞬時(shí)溫度、應(yīng)變和應(yīng)變速率下恒溫壓縮流變應(yīng)力值均要大于降溫壓縮情況。<

3、br>　　其次，為了更精確的描述材料在不同溫度條件下的流變行為，本文在前人研究的基礎(chǔ)上提出了一種新的分段式本構(gòu)模型，并利用所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了求解。所建本構(gòu)模型不但能夠描述TC4鈦合金在恒溫壓縮變形下的流變行為，通過(guò)引入降溫速率T使其能夠?qū)禍貕嚎s下 TC4鈦合金的流變應(yīng)力亦能做出比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
　　再次，針對(duì)恒溫壓縮和降溫壓縮相同溫度下流變應(yīng)力的不同，本文從材料內(nèi)部組織在各種變形條件下的變化進(jìn)行了分析。運(yùn)用XR