Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金热变形行为

发布时间：2021-06-30 18:18

　　采用Gleeble-3500热模拟试验机对Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在变形温度900～1150℃、应变速率0.001～10 s^-1范围内的热变形行为,根据DMM模型得到了3D加工图。结果表明:流动应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大;利用BP神经网络建立的合金本构关系模型具有较高的精度,其相关性系数达到0.9932,平均相对误差为7.64%,预测值偏差在15%以内的数据点达99.22%。通过对加工图分析和微观组织验证得知,失稳区域为(900～985℃,0.003～0.56 s^-1)、(1060～1120℃,0.001～0.01 s^-1)和(990～1030℃,1～10 s^-1),变形机制是局部流动、绝热剪切和裂纹;稳定区域为(900～1000℃,0.001～0.03 s^-1),变形机制是超塑性。Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金最佳变形工艺参数为温度900～1000℃、应变速率0.001～0.03 ... 

【文章来源】：中国有色金属学报. 2020,30(10)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金的原始组织Fig.1OriginalmicrostructureofTi-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y

中国有色金属学报2020年10月22981100%NiiiiCTCEN(6)不同条件下的BP模型预测值与实验数据对比如图3所示。从图3中可以看出，通过BP神经网络建立的Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金的本构模型，其实验值和预测值有良好的吻合度。采用模型相关系数R和平均相对误差E对Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金BP模型的精确度进行定量分析。对BP得到预测值和实验值进行整理后作出对比图，如图4所示。按照式(5)和(6)计算出R与E值，经计算，基于BP神经网络模型的预测值与实验值的相关系数R为0.9932，平均相对误差E为7.64%，偏差在15%以内的点约占总验证数据点数的99.22%，预测值与实验值的吻合度良好。图3不同条件下BP模型预测值与实验数据对比Fig.3ComparisonofpredictedvaluesandexperimentaldataofBPmodelunderdifferentconditions:(a)900℃;(b)950℃;(c)1000℃;(d)1050℃;(e)1100℃;(f)1150℃

第30卷第10期周璇，等：Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金热变形行为2299图4Ti-22Al-26Nb-2Ta-0.5Y合金流动应力实验值与预测值的比较Fig.4ComparisonofflowstressexperimentalvaluesandpredictionvaluesofTi-22Al-26Nb-2Ta-0.5Yalloy4加工图4.1理论基础根据动态材料模型理论，材料在热加工过程中单位体积内吸收的能量P可以分为耗散量G和协耗散量J两个部分，如式(7)所示[23]：00PGJdd(7)式中：G为耗散量，表示材料在塑性变形引起的功率消耗，其中大部分转化成黏塑性热(见式(8))；J为协耗散量，表示材料变形过程中与组织演变有关的功率耗散(见式(9))。0sd1Gm(8)s0sd1mJm(9)功率耗散效率η为smaxs21JmJm(10)式中：ms为应变速率敏感因子；η为功率耗散效率，无量纲参数，它随应变速率和温度的变化便形成了功率耗散图。功率耗散图上的η等值线表示与材料的微观结构演变相关的相对熵产率。一般来说，高η值的区域对应着较好的加工性能区。同时，PRASAD等[24]提出了塑性失稳判据：lg[/(1)]lgmmm＜0(11)功率耗散图和失稳图叠加即可得到加工图。4.2功率耗散图功率耗散效率η值反映了组织的动态变化。如图5所示，构建了不同应变下的功率耗散效率η值与温图5不同应变下热加工参数对η值的影响Fig.5Influenceofhotprocessingparametersonηvalueatdifferentstrains:(a)0.3;(b)0.6;(c)0.9;(d)1.2

【参考文献】：
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本文编号：3258241