利用Gleeble-3800熱模擬試驗機對TC20鈦合金進行了等溫恒應變速率壓縮實驗,研究了其在變形溫度940～1030℃、應變速率0.001～10 s^-1條件下的高溫變形行為。根據實驗所獲得的數據,建立了包含Z參數的Arrhenius本構模型,并計算了變形激活能。結果表明:TC20鈦合金的流動應力隨變形溫度的升高而減小,隨應變速率的增加而增大,其變形激活能遠高于純α鈦和β鈦的自擴散激活能�；跇O性交互模型原理,構建了PRM加工圖。通過觀察變形失穩(wěn)區(qū)和穩(wěn)定區(qū)的顯微組織,發(fā)現失穩(wěn)區(qū)的變形機制為局部流動,穩(wěn)定區(qū)的變形機制為球化和動態(tài)再結晶。經綜合分析,確定了TC20鈦合金的最佳熱加工工藝參數范圍為:變形溫度955～995℃,應變速率0.032～0.32 s^-1和變形溫度1000～1030℃,應變速率0.001～0.018 s^-1。 

【文章來源】：材料熱處理學報. 2020年11期 北大核心

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

TC20鈦合金的原始組織

如圖2(a)所示,當變形溫度為970 ℃時,流動應力隨應變速率的增加而增大,表明TC20鈦合金是速率敏感型材料,這是因為隨著應變速率的增加,合金在相同形變程度下的變形時間大幅縮短,單位時間內驅使更多的位錯同時運動,位錯運動速度的加快和運動位錯數目的增加,導致臨界切應力的升高,同時動態(tài)軟化過程的時間縮短,異號位錯來不及相互抵消,軟化效應減弱,從而促使流動應力增大[10]。如圖2(b)所示,當應變速率為10 s-1時,流動應力隨變形溫度的升高而逐漸減小,表明TC20鈦合金同時也是熱敏感型材料,這是由于變形溫度的升高,原子擴散能力增強,合金的熱激活作用增強,內部畸變能降低,此外,由位錯的攀移和交滑移產生的軟化效應大于加工硬化作用,導致位錯密度下降,從而使得流動應力下降[11]。2.2 TC20鈦合金本構模型的建立

式中:Smin為材料塑性流動開始到應變?yōu)镋1時的最小流動應力。當H(EP)=0時,材料發(fā)生理想塑性流動。當應力和應變速率之間滿足極性交互關系時,則有以下冪律:

【參考文獻】：
期刊論文
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