發(fā)布時(shí)間：2020-12-26 02:15

　　利用Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)TC20鈦合金進(jìn)行了等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn),研究了其在變形溫度940～1030℃、應(yīng)變速率0.001～10 s^-1條件下的高溫變形行為。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù),建立了包含Z參數(shù)的Arrhenius本構(gòu)模型,并計(jì)算了變形激活能。結(jié)果表明:TC20鈦合金的流動(dòng)應(yīng)力隨變形溫度的升高而減小,隨應(yīng)變速率的增加而增大,其變形激活能遠(yuǎn)高于純?chǔ)菱伜挺骡伒淖詳U(kuò)散激活能。基于極性交互模型原理,構(gòu)建了PRM加工圖。通過(guò)觀察變形失穩(wěn)區(qū)和穩(wěn)定區(qū)的顯微組織,發(fā)現(xiàn)失穩(wěn)區(qū)的變形機(jī)制為局部流動(dòng),穩(wěn)定區(qū)的變形機(jī)制為球化和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。經(jīng)綜合分析,確定了TC20鈦合金的最佳熱加工工藝參數(shù)范圍為:變形溫度955～995℃,應(yīng)變速率0.032～0.32 s^-1和變形溫度1000～1030℃,應(yīng)變速率0.001～0.018 s^-1。 

【文章來(lái)源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2020年11期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

TC20鈦合金的原始組織

如圖2(a)所示,當(dāng)變形溫度為970 ℃時(shí),流動(dòng)應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增加而增大,表明TC20鈦合金是速率敏感型材料,這是因?yàn)殡S著應(yīng)變速率的增加,合金在相同形變程度下的變形時(shí)間大幅縮短,單位時(shí)間內(nèi)驅(qū)使更多的位錯(cuò)同時(shí)運(yùn)動(dòng),位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速度的加快和運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)數(shù)目的增加,導(dǎo)致臨界切應(yīng)力的升高,同時(shí)動(dòng)態(tài)軟化過(guò)程的時(shí)間縮短,異號(hào)位錯(cuò)來(lái)不及相互抵消,軟化效應(yīng)減弱,從而促使流動(dòng)應(yīng)力增大[10]。如圖2(b)所示,當(dāng)應(yīng)變速率為10 s-1時(shí),流動(dòng)應(yīng)力隨變形溫度的升高而逐漸減小,表明TC20鈦合金同時(shí)也是熱敏感型材料,這是由于變形溫度的升高,原子擴(kuò)散能力增強(qiáng),合金的熱激活作用增強(qiáng),內(nèi)部畸變能降低,此外,由位錯(cuò)的攀移和交滑移產(chǎn)生的軟化效應(yīng)大于加工硬化作用,導(dǎo)致位錯(cuò)密度下降,從而使得流動(dòng)應(yīng)力下降[11]。2.2 TC20鈦合金本構(gòu)模型的建立

式中:Smin為材料塑性流動(dòng)開(kāi)始到應(yīng)變?yōu)镋1時(shí)的最小流動(dòng)應(yīng)力。當(dāng)H(EP)=0時(shí),材料發(fā)生理想塑性流動(dòng)。當(dāng)應(yīng)力和應(yīng)變速率之間滿足極性交互關(guān)系時(shí),則有以下冪律:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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