Ti2041合金热变形行为及工艺参数优化

发布时间：2021-06-26 02:22

　　采用Gleeble-3800热模拟机进行等温恒应变速率压缩试验,研究了Ti2041合金的在650～900℃和0.001～1 s^-1条件下的热变形行为。基于实验数据,建立了Z参数Arrhenius本构模型,计算了变形激活能。结果表明:该合金对变形温度和应变速率敏感,流动应力值的大小会随着温度的升高而降低,随着应变速率的增大而增大。根据极性交互模型原理和动态材料模型原理,分别建立了PRM和Prasad加工图。利用光学显微镜观察不同变形条件下合金的组织,并将加工图的预测和组织相结合,得出Prasad加工图与变形后的组织更相符。所以,采用Prasad加工图来优化该合金的热加工工艺参数。得出最佳参数范围为:变形温度760～825℃,应变速率0.001～0.0032 s^-1和变形温度825～900℃,应变速率0.0056～0.056 s^-1;失稳区的变形机制为局部流动和机械失稳,稳定区的变形机制为动态再结晶。 

【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(11)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

Ti2041合金的原始组织

Ti2041合金在650～900 ℃和0.001～1 s-1条件下的流动应力曲线如图2所示。由图2可以看出,该合金对变形温度和应变速率敏感,流动应力值的大小会随着温度的升高而降低,随着应变速率的增大而增大。在变形初期,流动应力值会随着应变的增大而增大,是因为在初期,位错不断增殖和缠结,加工硬化的作用也增强。随后,由于动态再结晶和动态回复流动软化率高于加工硬化率,导致流动应力值逐渐减少。最后可以看出,流动应力值随着温度的升高和应变速率的降低而趋于一个稳定值,是由于流动软化效率和加工硬化率达到了动态平衡,流动应力值随应变的增加变化不明显[13-14]。Ti2041合金峰值应力与温度和应变速率变化规律如图3所示。峰值应力值会随着应变速率的增大和温度的降低而增大。是因为当温度一定时,提高应变速率会大大缩短热变形时间,使合金软化行为不充分,从而导致流动应力值增大;当应变速率一定时,随着温度的升高,增强了原子运动和位错爬升或滑动,位错密度减小,从而导致流动应力值减小。

Ti2041合金峰值应力与温度和应变速率变化规律如图3所示。峰值应力值会随着应变速率的增大和温度的降低而增大。是因为当温度一定时,提高应变速率会大大缩短热变形时间,使合金软化行为不充分,从而导致流动应力值增大;当应变速率一定时,随着温度的升高,增强了原子运动和位错爬升或滑动,位错密度减小,从而导致流动应力值减小。3 Ti2041合金本构模型的建立

【参考文献】：
期刊论文
[1]ZA27合金的热变形及加工图[J]. 李红英,刘洋,胡继东,曾翠婷,魏冬冬.  中国有色金属学报. 2012(02)



本文编号：3250437