基于微觀組織預(yù)測的TC4葉片精鍛過程數(shù)值模擬.pdf

1、葉片作為航空發(fā)動機(jī)上的關(guān)鍵零件，對它的組織及性能要求特別高，組織決定性能，因此控制好材料的微觀組織尤為重要。本文以TC4合金葉片為研究對象，對DEFORM模擬軟件的子程序功能進(jìn)行擴(kuò)展，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用DEFORM軟件對TC4合金的微觀組織進(jìn)行預(yù)測，并對葉片的精鍛過程進(jìn)行數(shù)值模擬，通過模擬結(jié)果分析得到對實際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義的工藝參數(shù)。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）首先對TC4合金進(jìn)行熱模擬壓縮實驗，通過實驗得到變形溫度分別為890

2、℃，910℃，930℃，950℃，970℃，應(yīng)變速率分別為0.1s-1，1s-1，10s-1，50s-1，80s-1，變形量分別為10％、50%和80%下的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)及對應(yīng)曲線，為建立TC4合金微觀組織模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　?。?）對熱模擬壓縮實驗后的TC4合金試樣進(jìn)行金相實驗，通過實驗得到不同的變形溫度、變形速率及變形程度對晶粒尺寸的影響并分析其中原因，為微觀組織模型的建立提供一定的數(shù)據(jù)，也為下文TC4合金微觀組織數(shù)值模擬提供

3、對比實驗依據(jù)。
　?。?）通過實驗數(shù)據(jù)建立微觀組織模型，再將模型嵌入到DEFORM軟件中，對其的微觀組織子程序進(jìn)行擴(kuò)展，并對圓柱進(jìn)行鐓粗模擬，將熱模擬壓縮試驗和模擬結(jié)果的對比可知，兩者的誤差不超過9.6%，因此所建立的微觀組織模型是可以預(yù)測TC4鈦合金的微觀組織的。
　?。?）針對不同的工藝參數(shù)，對TC4合金葉片在制坯—預(yù)鍛—終鍛各個工步下的微觀組織進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過模擬結(jié)果分析，得到了葉片微觀組織的演化規(guī)律，為工藝參數(shù)的