一种新型的TC4钛合金的热变形抗力模型_郭文营

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1、DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2011.16.026材料热处理技术Material&HeatTreatment2011年8月一种新型的TC4钛合金的热变形抗力模型郭文营,程知松,江海涛,刘继雄(北京科技大学高效轧制国家工程研究中心,北京100083)摘要：用Gleeble-3500型热模拟试验机对TC4钛合金在变形温度750～950℃、应变速率0.1～50s-1、最大变形量为50%条件下进行高温变形试验，进而分析了变形参数对变形抗力的影响。结果表明，高温压缩时，TC4钛合金的真应力-真应变曲线呈现出明显

2、的动态再结晶特征；变形抗力受变形温度和应变速率的影响显著，受应变的影响较小，随变形温度的升高、应变速率的减小，变形抗力显著降低。最后提出了一种新型TC4钛合金高温变形的变形抗力模型，该模型拟合精度较好，计算值和实验数据的平均相对误差为5.25%，可以为热轧提供可靠的计算数据。关键词：TC4钛合金；高温压缩；变形抗力；模型中图分类号：TG146.2+3文献标识码：A文章编号：1001-3814(2011)16-0030-04ANewHotDeformationResistanceModelofTC4TitaniumAlloyGUOWe

3、nying,CHENGZhisong,JIANGHaitao,LIUJixiong(NationalEngineeringResearchCenterofAdvancedRolling,UniversityofScience&TechnologyBeijing,Beijing100083,China)Abstract：HotcompressionexperimentofTC4titaniumalloywascarriedoutunderthedeformationtemperatureof750℃～950℃,thestrainrat

4、eof0.1～50s-1andtheheightdirectionreductionof50%onaGleeble-3500thermalsimulator,thentheinfluencesofdeformationparametersondeformationresistancewereanalyzed.Theresultsshowthatthetruestress-truestraincurvesofTC4titaniumalloyshowanobviouscharacteristicofdynamicrecrystalliz

5、ation.Thedeformationresistanceisdramaticallyaffectedbytemperatureandstrainrate,yetlessaffectedbystrain.Thedeformationresistancesignificantlydecreaseswiththeincreaseofdeformationtemperatureandthedecreaseofstrainrate.AnewconstitutivemodelofTC4titaniumalloyispointedout,wi

6、tchhasbetterfittingprecision.Theaveragerelativedifferencebetweenthecalculatedandexperimentalflowstressis5.25%,anditcouldprovidethereliabledataforhotrollingprocess.Keywords：TC4titaniumalloy;hightemperaturecompression;deformationresistance;modelTC4合金是一种典型的两相钛合金，具有中等并对模型进

7、行了验证。的室温和高温强度、良好的热稳定性、疲劳性能和抗1实验材料与方法腐蚀性能等优点，被广泛应用在航空航天和各民用[1]实验材料取自宝鸡有色金属加工厂生产的准80mm行业。TC4钛合金其变形温度范围窄，变形抗力大，棒材，其化学成分(质量分数，%)为：6.39Al，4.12V，给钛合金的成形带来了困难。为了解决这些问题，0.16Fe，0.008C，0.0086N，0.0052H，0.16O，其余为Ti。实现控制和优化轧制工艺参数以及为TC4合金热高温压缩试验在Gleeble-3500型热模拟试验机轧过程的数值模拟提供有效数据，许多学

8、者对钛合上进行，氩气保护。压缩试样为准8mm×12mm的圆[2-7]柱体。试样采用电阻加热，压缩过程中由焊接在试样金的高温变形进行了研究，并建立了变形抗力模型，但大多数模型相对误差较大。侧面中部的热电偶实时测量温度。试样的两端润滑，本