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、高比強度、良好的機械性能及耐腐蝕性能等一系列優(yōu)點，被廣泛地應用于航空航天領域。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程中鍛件表層的材料經(jīng)歷的是一個降溫變形的過程。而目前在鍛造工藝條件的設計中，對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)進行替代，使得大鍛件的表層經(jīng)常會出現(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模型，并通過成形試驗對模型進行驗證。
　　首先，本文在Gleeble-3500熱模擬試驗機上進行了TC4鈦合金的恒溫和降溫壓縮試驗。通過對比恒溫壓縮和降溫壓縮實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在相同瞬時溫度、應變和應變速率下恒溫壓縮流變應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上提出了一種新的分段式本構模型，并利用所得實驗數(shù)據(jù)對模型中的各個參數(shù)進行了求解。所建本構模型不但能夠描述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鈦合金的流變應力亦能做出比較準確的預測。
　　再次，針對恒溫壓縮和降溫壓縮相同溫度下流變應力的不同，本文從材料內(nèi)部組織在各種變形條件下的變化進行了分析。運用XR