ztc4钛合金筒形件成形工艺研究

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1、中北大学学位论文ZTC4钛合金筒形件成形工艺研究摘要本文就z’FC4钛合金筒7爵件的等温成形工艺进行了研究。主要成果和见解如下：1．通过等温压缩实验，对zTC4钛合金材料(Ti一6A]4V)成形特性进行了系统研究，着重分析了变形温度、变形速率和变形量对材料热变形流变应力的影响。在此基础上，运用蚓9=j方法和计算机数据处理得出该材判的变形抗力数学模型，从而为等温挤压成形工艺参数的选择和计算机模拟提供了基本依据。2，通过ZTC4变形过程中的组织演变分析，得出其强韧化机理，即在900℃温度、中等变形速率和大于60％的变形量下内部组织较好。3．将建立的反映材料变形抗力与：[：艺

2、参数关系的数学模型耦合到MARC有限元分析软件中，以筒形件的等温挤压成形过程为对象，采用刚塑性有限元模拟，研究成形工艺参数对等效应变、等效应力和载荷一行程}出线的影J棚，为优化筒形件等湍挤压工艺提供理论和技术上的支持；研究了模具结构剥成形的影响。得出在变形温度900℃、变形速率10s1和摩擦系数0．2ifl变形最合理，与等温压缩实验结果村i符；挤压直筒棋门模采用锥角500，直简扩口模凸模采用30。。4．在以r：研究工作的基础上，选择坯料的形状，设计挤压模具，优化成形，I，艺参数，进行实验挤压出筒形件。工作结果表明，所设计的坯料形状与模具结构合理适用，金属流动均匀，挤压直

3、简件的形状尺寸精度满足技术要求；扩I-I实验叫，出现了塞积，得出结论直筒扩口模凸模采用锥角30。不合适，进行锥角再优化得出锥角l5。合适。关键词：ZTC4钛合金，有限元数值模拟，等温挤压，筒形件中北大学学位论文AStudyOnFormingTechnologyofTitaniumAlloyZTC4CanABSTRACTAstudyismadeontheisothermalformingtecluIologyoftitaniumalloyZ‘FC4can．Timmainresearchfindingsandilewoutlooksaleasfollows．1．Throug

4、hisothermalcompressionexperiment，wehavehadasystematicstudy011thefomfingproperliesoftitaniumalloyZ’FC4material(Ti一6AI一4V)．7Fhedeformationtenlperature，deformationrate，anddeformationextentareanalyzedemphaticallywhichaffectthermaldeformationflowstressofmaterial．Base011above，adoptingregressio

5、nmethodandcomputerprocessingdata，tiredeformationresistancemathematicsmodelisattained，thusoffersbasisforisothermalextrusiontechnologicparametersandCOll]pLitersimulation．2．ThoughtileanalysisOnthemicrostructureevolutionwhenZI'C4isdeforming，tougheningmechanicscanbeattained．7Fhematerialintern

6、alstructureisgoodwhenthedeformationisin900℃，atmediumdelbrmationrate，andover60％vohunedeformation3．ThemathmodeliscoupledintoMSC／Superformwhichreflectstherelationsbetweenthematerialresistanceandteclmologicparameter．Wetaketheisothermalextrusionprocessofthedramasanexample，andadoptrigid—plasti

7、cfiniteelementmethodtostudyhowdotheformingtechnologicparametersinfluencetheequivalentstrain，equivalentstressandtheload．positionculFve，whichprovidesatheoryandtechnologysupportforoptimizingisothermalextrudingteclmologyofdrum．Wealsohavestudiedhowdidthemouldconfigurationinllu