不同组织TA15钛合金等温拉伸微裂纹扩展规律的有限元建模研究
本文选题：TA钛合金 + 等温拉伸 ； 参考：《塑性工程学报》2017年02期
【摘要】：钛合金高温变形过程往往伴随微裂纹的产生与扩展,且其与微观组织形态密切相关,显著影响了钛合金的成形质量和成形极限。为此,利用金相照片建立了基于TA15钛合金真实组织的二维多晶体微观有限元模型,采用微裂纹扩展时间,定量研究了不同组织形态的TA15钛合金等温拉伸过程中的沿晶微裂纹形成与扩展规律。结果表明:微裂纹优先形成于三角或四角晶界处,更容易沿α-β相界扩展;等轴组织随着α相体积分数升高,微裂纹更易产生和扩展;网篮组织与魏氏组织中微裂纹易于沿与加载轴垂直取向的片层α相界面扩展,魏氏组织晶界α相为微裂纹扩展提供了路径;三态组织中微裂纹易于沿片层α相界面扩展,但是等轴α相与片层α相的交织使界面形貌复杂,阻碍微裂纹扩展。相同加载条件下,微裂纹扩展的难易顺序为:三态组织、网篮组织、魏氏组织、等轴组织。
[Abstract]:The formation and propagation of microcracks during high temperature deformation of titanium alloys are closely related to the microstructure of titanium alloys, which significantly affect the forming quality and forming limit of titanium alloys. In this paper, a micro finite element model of two dimensional polycrystals based on the real microstructure of TA15 titanium alloy is established by metallographic photographs, and the microcrack propagation time is adopted. The formation and propagation of intergranular microcracks in different microstructure of TA15 titanium alloy during isothermal stretching were studied quantitatively. The results show that the microcracks preferentially form at the triangular or tetragonal grain boundaries and are more easily propagated along the 伪-尾 phase boundaries, and the microcracks are more easily produced and propagated with the increase of 伪 phase volume fraction. The microcracks in the basket and Weiss microstructures are easy to propagate along the 伪 phase interface of the lamellar layer perpendicular to the loading axis, the grain boundary 伪 phase provides the path for the growth of the microcracks, and the microcracks in the three-state structure are easy to propagate along the 伪 phase interface of the lamellar layer. However, the interweaving of equiaxed 伪 phase and lamellar 伪 phase makes the interface morphology complex and hinders the microcrack propagation. Under the same loading conditions, the order of microcrack growth is tri-state, basket, Weichlet and equiaxed.
【作者单位】： 西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室;
【基金】：国家级大学生创新训练计划资助项目(201510699288)
【分类号】：TG146.23
【参考文献】
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本文编号：1872085
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