不同温度和应变速率下BTi6431S新型钛合金流变应力行为

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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．SAvr．2012不同温度和应变速率下BTi6431S新型钛合金流变应力行为肖宁斌1陈明和1曹亚强2(1．南京航空航天大学机电学院．南京，210016；2．北京星航机电设备厂，北京，101211)擅耍：通过在870～900℃温度范圈内争应变速率为0．0001～o．Ol／s下，对BTi6431S新型钛舍金薄板进行了单向拉伸试验，研究了BTi6431S新型钛合金在高温条

2、件下流动应力与变形温度和应变速率之间的关系，并利用改进的Hookelaw和Grosman方程建立了BTi6431S钛合金的应力一应变本构模型。研究结果表明：BTi6431S钛舍金在870～900-c温度下，流动应力随着温度的升高而降低，随着应变速率的增大而明王升高，在进入塑性变形医同。基本保持穗态流动．拟舍得到的本构方程能够较准确地反映了BTi6431S钛合金在高温下的流动应力变化情巩．关麓词：钛舍金；本构方程}藏动应力中田分类号；"['G146．2文献标识码：A文章缩号：loos一26ls(2012)S-0121-03FlowS

3、tressofNewTypeTitaniumAlloyBTi6431SSheetUnderDifferentTemperaturesandStrainRateXiaoNingbinl，ChertMinghel，CaoYaqian92(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUnivershyofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，ChinaI2．BeiiingXinghangMechanical—ElectricalEqu

4、ipmentFactory，Beiiing，101211，China)Abstract：HottensiletestsforBTi6431Stitaniumalloysheetarecarriedoutatdifferenttemperaturesandstrainrates．TherangeoftemperaturesCOvef870～900ocandthatofstrainratesis0．0001～0．01／s．Therelationsofhotflowstressamongdifferenttemperaturesands

5、trainratesarediscussed．ConstitutiveequationsunderthehottensionareobtainedbasedontherevisedHookelawandGrosmanequation．ItiSconcludedthattheflowstressdeclineswiththeincreaseoftemperaturesandascendswiththedecreaseofstrainrates．Initsplasticdeformationstage，theflowstressalm

6、ostkeepssteady．Theconstitutiveequationobtainedinthetestscanaccuratelyreflectthetrendofflowstress．Keywords：titaniumalloy；constitutiveequation；flowstressBTi6431S钛合金是中国自主研发的一种新型高温钛合金，属于Ti—AI—Sn-Zr-Mo-Si系两相钛合金，名义成分为Ti一6．5A1—3Sn一3zr一3Nb一3Mo-lW-0．2Si，它是一种使用温度在650,--,700．c的短

7、时高温钛合金，与传统使用的TC4和BT20高温钛合金相比，其高温蠕变性能、强度及使用温度有了进一步的提高[I】．本文对BTi6431S钛合金在合适的成形温度870。885，900．c下，以10一，10_3和lo-2／s的应变速率进行了单向拉伸试验，并拟合得到各温度下的本构方程，为这种新型钛合金的热成形有限元模拟及其工艺安排提供重要依据．1试验材料与方法试验用原料为经(口+卢)相嚣温度成品轧制后收稿日期：2011—10-13；修订日期：2011-12-10通讯作者：陈明和，男，教授，博士生导师，E·maillmeemhchen@nu

8、Ⅱ．edu．cn．122南京航空航天大学学报第44卷的BTi6431S板料，厚度为1．58l'llrn。将板料线切割成图1所示的单向拉伸试样。在瑞格尔公司的RG2000型电子万能试验机上进行高温单向拉伸试验．图1单拉试样2试验结果与讨论2．1高温单