Ti-0.2Pd钛合金高温拉伸本构关系

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1、第44卷增刊2012年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsV01．44No．SApt．2012Ti一0．2Pd钛合金高温拉伸本构关系李绍利周清邓竹君施晓伟(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)摘要：采用高温拉仲试验，研究了Ti-0．2Pd在600～800。C，应变速率10“～10。S--I的高温漉变行为。获得了流变应力与应变速率和变形温度的依存关系以及变形激活能Q为i00．9kJ·tool～，应力指教n为4．8。建立了Ti．0．2Pd舍金热变形

2、的理论基础。关键词：Ti一0．2Pd钛合金；本构方程；热变形；应变速率中图分类号；TGl46．2文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)S-0114·03ConstitutiveRelationshipofTi一0．2PdAlloyatElevatedTemperatures厶Shaoli，ZhouQing，DengZhujun，ShiXiaowei(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NaniingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nan

3、jing，210016，China)Abstract：HottensiletestiSconductedtostudythedeformationbehaviorofTi一0．2Pdtitaniumalloys(TA9)at600一800。Candatstrainrate10一‘一10—1S一．TheresultsshowthattheflowstressiSaffect—edbyboththestrainrateandthetemperature．Fromthetests。theassociateddeformationmechanismis

4、concludedthatthedeformationactivationenergyQis100．9kJ／molandthestressexponent挖is4．8．Thetheoriealbasisforthehot—deformationofTi一0．2Pdalloyisestablished．Keywords：Ti一0．2Pdtitaniumalloy；constitutiveequation；hotdeformation；strainrate钛及钛合金因其比强度高、耐腐蚀性能优异、生物相容性好，被广泛用于航空航天、石油化工、制药、制盐

5、、冶金和医疗等行业[1]。Ti一0．2Pd(TA9)钛合金是在工业纯钛中加入少量的贵金属钯制成的Ct型钛合金，钯的加入不仅显著提高了合金在还原性介质中的耐蚀性，也改善了其在氧化性介质中的耐蚀性。TA9钛合金具有与工业纯钛各牌号相似的各种性能，已在化工，特别是石化部门得到广泛的应用。流变应力是表征金属与合金塑性变形的一个基本量，在实际塑性变形过程中，合金的流变应力决定了变形时所需施加的载荷大小和所消耗能量多少。材料本构方程Ez-O是描述材料变形的流变应力与应变、应变速率及温度之间的关系方程，是制定热加工工艺的基础数据，也是有限元法模拟加工过程的重

6、要数据[5-6】。目前对于TA9钛合金高温塑性变形时的流变应力、变形特征和成形性指标等还缺乏深入研究．本次试验采用高温拉伸的方法，研究了TA9钛合金高温热变形的变形机制。为实现TA9钛合金的有限元模拟及其组织与性能之间的关系提供理论依据。1试验材料与方案I．I试验材料试验材料为TA9钛合金，其化学成分含量见表1。衰1TA9钛台金化学成分(质量分数)％基金项目：江苏省自然科学基金(BK2011736)资助项目。收稿日期：201卜lo．08；修订日期：2011—12—23通讯作者：周清，男，副教授，1970年1月生，E—mail：anzhouqin

7、g@nuaa-edu．cn。增刊李绍利，等：Ti一0．2Pd钛合金高温拉伸本构关系1151．2试验方案试验中采用的变形温度为600，700和800．C，应变速率分别为10一，10一，10-2和10-1s～。高温单拉试验在微机控制电子万能热拉伸试验机RG2000一20上进行，由拉伸试验机的计算机自动输出接口采集数据，并对数据进行相应处理。2试验结果与分析2．1真应力应变曲线图1为TA9钛合金在不同温度、应变速率下的真应力应变曲线。显然，温度与应变速率对TA9钛合金的高温热变形行为有明显的影响。在同一应变速率下，对于同一应变值，随温度的升高，流变应

8、复衰落复、农谢皇、R翻(a)t=600℃(c)f-咖℃图1不同温度和应变速率下的真应力一应变曲线力显著下降。600。C时，TA9钛合金的流变应力值最大