TC4钛合金高温变形行为及其流动应力模型_罗皎

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1、第18卷第8期中国有色金属学报2008年8月Vol.18No.8TheChineseJournalofNonferrousMetalsAug.2008文章编号：1004-0609(2008)08-1395-07TC4钛合金高温变形行为及其流动应力模型罗皎，李淼泉，李宏，于卫新(西北工业大学材料学院，西安710072)摘要：研究变形工艺参数对TC4钛合金高温变形行为的影响。热模拟压缩实验时选取的变形温度为1093~1303K；应变速率为0.001~10.0/s；变形程度为60%。结果表明：TC4钛合金在变形开始阶段，流动应力随应变的增加迅速增加，当应变超过一定值后

2、，流动应力开始下降并逐渐趋于稳定，出现稳态流动特征；变形温度升高和应变速率减小使TC4钛合金高温变形时的稳态应力和峰值应力显著降低；应变速率和变形温度会影响TC4钛合金进入稳态变形时变形程度的大小。利用多元回归分析建立TC4钛合金在高温变形时的流动应力模型，模型的计算值与实验数据的平均相对误差为6.25%，该模型较好地描述TC4钛合金在高温变形过程中的流动行为。关键词：TC4钛合金；高温变形行为；流动应力模型；工艺参数中图分类号：TG319文献标识码：AHightemperaturedeformationbehaviorofTC4titaniumalloyand

3、itsflowsstressmodelLUOJiao,LIMiao-quan,LIHong,YUWei-xin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:TheeffectofprocessingparametersondeformationbehaviorofTC4titaniumalloywereinvestigatedbyusingcompressiontests.Theexperimentswe

4、recarriedoutinaThermermaster-Zsimulatoratdeformationtemperatures−1of1093−1303K,strainratesof0.001−10.0s,andheightdirectionreductionof60%.TheresultsshowthattheflowstressofTC4titaniumalloyincreasesquicklywiththestrainandreachesapeak,thendecreasestoasteadyvalue.Thesteadyandpeakstresssig

5、nificantlydecreaseswiththeincreaseofdeformationtemperatureanddecreaseofstrainrate,andthestrainrateandthedeformationtemperaturewouldalsoaffectthecriticalvalueofstraintoreachthesteadyflowofTC4titaniumalloyduringhightemperaturedeformation.TheflowstressmodelofTC4titaniumalloyduringhighte

6、mperaturedeformationwasestablishedbyusingtheregressionmethod.Theaveragerelativedifferencebetweenthecalculatedandexperimentalflowstressis6.25%.TheflowstressmodelcanefficientlypredictthedeformationbehaviorofTC4titaniumalloyduringhightemperaturedeformation.Keywords:TC4titaniumalloy;high

7、temperaturedeformationbehavior;flowstressmodel;processingparametersTC4(Ti-6Al-4V)合金是一种(α+β)两相钛合金，具流动应力与锻造热力参数之间的最基本函数关系，是有良好的工艺塑性、超塑性、焊接性和抗腐蚀性能等进行金属塑性变形工艺设计和控制的基础。在塑性加优点，因此被广泛应用于航空和航天工业。钛合金的工领域，研究材料流动应力模型的根本目的在于准确高温变形行为对变形工艺参数非常敏感，其锻后组织描述流动应力随温度、等效应变和应变速率等变形参和性能较难控制，为保证塑性成形构件质量的稳定性，数

8、的变化情况，以提高工艺设