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TC4鈦合金的高溫變形行為研究
發布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間:2013-08-22
TC4(Ti-6AL-4V)是一種中等強度的α+β型鈦合金,含有6%的α穩定元素Al和4%的β穩定元素V。TC4鈦合金由于具有優異的綜合性能和良好的工藝特性,廣泛應用于航空航天業和各種民用工業,其產量占所有鈦合金的一半以上。近年來,有限元軟件在材料加工過程中得到了越來越廣泛的應用,為了充分發揮這種技術的優勢,必須精確知曉所加工材料的流變應力,這對于提高模擬精度以及設備選擇、加工工藝規程的制定均具有重要意義。流變應力是表征材料塑性成形性能的一個基本指標,受變形溫度、應變速率、變形程度及合金化學成分等因素的影響。TC4鈦合金由于在加工過程中變形抗力大,多采用熱成型方法。本文研究了TC4合金的熱變形行為,建立了不同溫度區間的本構方程,為其熱加工工藝的制定提供了理論和試驗依據。
(1)變形溫度和應變速率對TC4合金的流變應力有顯著影響。流變應力隨變形溫度的升高而降低,隨應變速率的提高而增大。
(2)TC4鈦合金變形溫度在750~950℃時,應力應變曲線具有明顯的峰值,變形機制為晶界滑移和動態再結晶;變形溫度高于1000℃時,應力應變曲線趨于水平,變形機制為動態回復。
(3)TC4在兩相區的激活能為862.5kJ/mol,在相區的激活能為200.6kJ/mol。
(4)建立了TC4合金的本構方程如式(12、13)。
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