Ti-25Nb合金的热变形行为及本构关系模型

发布时间：2022-01-13 08:35

　　通过Gleeble-3500热模拟设备对Ti-25Nb合金进行压缩实验,探究当应变速率为0. 001～10 s-1和变形温度为743～893 K时其热变形行为,构建了应变补偿型的Arrhenius本构模型,计算出不同应变下的热变形激活能并建立了相对应的激活能图。结果表明:变形温度的降低和应变速率的增加导致Ti-25Nb合金的流动应力上升;其流变应力曲线总体呈现流变软化现象;构建的应变补偿型的本构模型的相关系数为0. 982,平均相对误差为7. 51%,具有较好的预测能力;通过计算得出其热变形激活能明显高于纯α钛合金和纯β钛合金的自扩散激活能,这意味着其热变形过程中还有除高温扩散以外其他的变形机制;从变形激活能的角度考虑,Ti-25Nb合金的安全加工参数区域为800～820 K,0. 01～1 s^-1。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

Ti-25Nb合金的原始组织

图2a和图2b分别为在应变速率为10 s-1和变形温度为773 K下变形时Ti-25Nb合金的流变应力曲线。由图2可知，在同一真应变且应变速率恒定时，Ti-25Nb合金的流变应力值随着变形温度的升高而明显减小;在同一真应变且变形温度恒定时，Ti-25Nb合金的流变应力随着应变速率的上升而明显增加。原因可能为:由于应变速率减小，合金热压缩过程中的变形时间增加，进而导致合金内部位错运动的时间有所增加，从而造成合金内部微观组织拥有足够的时间发生动态再结晶与动态回复，最终在宏观流变应力曲线上表现为应力减小;由于变形温度的升高有利于增加软化效应，如动态回复和动态再结晶的进行，从而削弱了加工硬化，导致了流变应力的降低[5-6]。整体而言，Ti-25Nb合金的流变应力曲线呈现动态再结晶特征。在变形起始阶段，合金的流变应力随着变形量的增加而急剧增大。这是由于此时合金的加工硬化程度大于其软化程度，且两者之间相差巨大[7]。之后随着变形量的进一步增长，合金的流变应力达到峰值。最后合金的流变应力随着应变量的增加而减小。

应变为0.4时ln与σ之间的关系·

【参考文献】：
期刊论文
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[3]TC4-DT钛合金热变形本构方程[J]. 杨建辉,张鹏,赵升吨.  塑性工程学报. 2016(02)
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本文编号：3586088