ta17钛合金热变形行为及其中厚板热轧仿真研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号硕：ｔ学位论文．１１＇＇－ｕ；．；题名和副题名ＴＡ１７铁合金热变形行为及其＂中厚板热轨仿真研究作者姓名任万波指导教师姓名及职祿陈善华教授李军教授级高级工程师申请学位级别硕±专业名称材科加工工程■论文提交日期ＩＰ，玄ｉ：曰论文答辩曰期飾ＪＴ朱＾巧年．幕学位授予单位和日期成都理工大学（＞皆年＾月）答辩委员会主席—评阅人．Ｖ．２０１５年０６月分类号学校代码：１０６１６ＵＤＣ密级学号：２０１

2、２０２０４５３成都理工大学硕±学位论文ＴＡ１７铁合金热变形行为及其中厚板热乳仿真硏究任万波指导教师姓名及职称陈善华教授李军教授级高级工程师申请学位级别硕±专业名称材料■加工工程论文提交日期论文答辩日期学位授予单位和日期成辄理工大学（年月）答辩委员会主席＾评阅人２０１５年０６月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写

3、过的研究成果，也不包含为获得成都理王大学或其化教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：巧Ｍｉ和＞少年月曰心（／学位论文版权使用授权书本学位论支作者完全了解成辄理工大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磯盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都理工大学可１：１将学仿论义的含部或部Ａ内巧编入有羊教据库进行检索，可切采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

4、（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名；／互［学位论文作者导师签名：，气说每／月履曰摘要TA17钛合金热变形行为及其中厚板热轧仿真研究摘要钛及钛合金因优异的综合性能在航空、航天、舰船、化工等行业获得了广泛的应用。为满足不同的应用需求，近20年我国新型钛合金的研制非常活跃，其中TA17钛合金是我国按照俄罗斯牌号ΠT-3B仿制的一种近α型钛合金，常用于舰艇的外壳。由于TA17钛合金导热性差、高温易氧化、流变应力和组织对温度和应变速率非常敏感等特点，在中厚板轧制过程中容易出现板凸度大、边部开裂、断面组

5、织均匀性差等缺点，所以需要对TA17钛合金中厚板的变形特性进行系统的研究。本文通过等温恒应变速率热压缩实验模拟TA17钛合金中厚板热轧过程，研究了TA17钛合金在热变形过程中的变形机制、微观组织演变规律，并利用Deform-3D软件研究了TA17钛合金中厚板轧制的变形特性。该研究对TA17钛合金的热加工工艺和微观组织调控工艺的制定和优化都具有重要的理论指导意义。本文的主要研究结果如下：⑴TA17合金在（α+β）双相区的变形机制以动态再结晶为主，在β单相区以动态回复为主。⑵揭示了热变形工艺参数对流变应力的影响规律。结果表明，TA17

6、钛合金的流变应力对温度和应变速率比较敏感，流变应力随着温度升高和应变速率的降低逐渐降低，尤其是在800℃~900℃区间软化效果明显。在（α+β）双相区内，动态再结晶临界变形量随着温度上升和应变速率的降低不断减小，即动态再结晶越容易发生；在β单相区，温度和应变速率对流变应力的影响较小。⑶通过线性回归方法获得了材料常数A、热变形激活Q能等材料参数，并建立了TA17钛合金的本构方程，为TA17钛合金热轧中厚板仿真模型奠定了基础。⑷揭示了T、ε、ε对TA17钛合金的微观组织的影响。结果表明，TA17钛合金在（α+β）双相区主要发生了动态

7、再结晶，随着温度升高，再结晶晶粒数量越多，且均匀性更好；应变速率对组织均匀性影响很大，随着ε增加，片层α弯折程度更大，组织均匀性更差；变形量对晶粒的破碎程度影响较大，当变形量为40%时，大部分晶粒未破碎，当变形量为80%时，晶粒破碎越完全，组织均匀性更好。在β单相区，组织易粗大。⑸TA17钛合金的热加工图表明，该合金在800℃~1000℃、1s-1~10s-1区域内是安全加工区域；在700℃~800℃、1s-1~10s-1和1000℃~1100℃、5s-1~10s-1区域内是流变失稳区域。⑹采用Deform软件建立了TA17钛合

8、金中厚板轧制模型，并揭示了中厚板轧I成都理工大学硕士学位论文制的变形特征。该模型计算轧制力与实际轧制力最大误差为8.7%。通过对中厚板断面工艺参数的研究，发现中厚板表面与中心的应变速率和温度有很大差异，会造成中厚板截面组织的不均匀。关键词：TA17