發(fā)布時間：2021-06-30 18:18

　　采用Gleeble-3500熱模擬試驗機(jī)對Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗,研究其在變形溫度900～1150℃、應(yīng)變速率0.001～10 s^-1范圍內(nèi)的熱變形行為,根據(jù)DMM模型得到了3D加工圖。結(jié)果表明:流動應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的增大而增大;利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的合金本構(gòu)關(guān)系模型具有較高的精度,其相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.9932,平均相對誤差為7.64%,預(yù)測值偏差在15%以內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)達(dá)99.22%。通過對加工圖分析和微觀組織驗證得知,失穩(wěn)區(qū)域為(900～985℃,0.003～0.56 s^-1)、(1060～1120℃,0.001～0.01 s^-1)和(990～1030℃,1～10 s^-1),變形機(jī)制是局部流動、絕熱剪切和裂紋;穩(wěn)定區(qū)域為(900～1000℃,0.001～0.03 s^-1),變形機(jī)制是超塑性。Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金最佳變形工藝參數(shù)為溫度900～1000℃、應(yīng)變速率0.001～0.03 ... 

【文章來源】：中國有色金屬學(xué)報. 2020,30(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金的原始組織Fig.1OriginalmicrostructureofTi-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y

中國有色金屬學(xué)報2020年10月22981100%NiiiiCTCEN(6)不同條件下的BP模型預(yù)測值與實(shí)驗數(shù)據(jù)對比如圖3所示。從圖3中可以看出，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金的本構(gòu)模型，其實(shí)驗值和預(yù)測值有良好的吻合度。采用模型相關(guān)系數(shù)R和平均相對誤差E對Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金B(yǎng)P模型的精確度進(jìn)行定量分析。對BP得到預(yù)測值和實(shí)驗值進(jìn)行整理后作出對比圖，如圖4所示。按照式(5)和(6)計算出R與E值，經(jīng)計算，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測值與實(shí)驗值的相關(guān)系數(shù)R為0.9932，平均相對誤差E為7.64%，偏差在15%以內(nèi)的點(diǎn)約占總驗證數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)的99.22%，預(yù)測值與實(shí)驗值的吻合度良好。圖3不同條件下BP模型預(yù)測值與實(shí)驗數(shù)據(jù)對比Fig.3ComparisonofpredictedvaluesandexperimentaldataofBPmodelunderdifferentconditions:(a)900℃;(b)950℃;(c)1000℃;(d)1050℃;(e)1100℃;(f)1150℃

第30卷第10期周璇，等：Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金熱變形行為2299圖4Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金流動應(yīng)力實(shí)驗值與預(yù)測值的比較Fig.4ComparisonofflowstressexperimentalvaluesandpredictionvaluesofTi-22Al-26Nb-2Ta-0.5Yalloy4加工圖4.1理論基礎(chǔ)根據(jù)動態(tài)材料模型理論，材料在熱加工過程中單位體積內(nèi)吸收的能量P可以分為耗散量G和協(xié)耗散量J兩個部分，如式(7)所示[23]：00PGJdd(7)式中：G為耗散量，表示材料在塑性變形引起的功率消耗，其中大部分轉(zhuǎn)化成黏塑性熱(見式(8))；J為協(xié)耗散量，表示材料變形過程中與組織演變有關(guān)的功率耗散(見式(9))。0sd1Gm(8)s0sd1mJm(9)功率耗散效率η為smaxs21JmJm(10)式中：ms為應(yīng)變速率敏感因子；η為功率耗散效率，無量綱參數(shù)，它隨應(yīng)變速率和溫度的變化便形成了功率耗散圖。功率耗散圖上的η等值線表示與材料的微觀結(jié)構(gòu)演變相關(guān)的相對熵產(chǎn)率。一般來說，高η值的區(qū)域?qū)?yīng)著較好的加工性能區(qū)。同時，PRASAD等[24]提出了塑性失穩(wěn)判據(jù)：lg[/(1)]lgmmm＜0(11)功率耗散圖和失穩(wěn)圖疊加即可得到加工圖。4.2功率耗散圖功率耗散效率η值反映了組織的動態(tài)變化。如圖5所示，構(gòu)建了不同應(yīng)變下的功率耗散效率η值與溫圖5不同應(yīng)變下熱加工參數(shù)對η值的影響Fig.5Influenceofhotprocessingparametersonηvalueatdifferentstrains:(a)0.3;(b)0.6;(c)0.9;(d)1.2

【參考文獻(xiàn)】：
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