预加载条件下钛合金锥形压痕代表应变的确定

为通过锥形压痕代表应变和约束因子反求钛合金的应力-应变曲线,建立了预加载条件下的压痕变形有限元模型,使用预加载压痕实验的载荷-位移曲线验证了模型的可靠性。通过有限元模型研究了Ti-6. 5Al-3. 5Mo-1. 5Zr-0. 3Si (TC11)合金力学性能与代表应变和约束因子的关系。结果表明,TC11合金硬度与强度系数比值的自然对数与预应变和代表应变之和的自然对数呈线性关系。TC11合金代表应变范围为0. 035～0. 05,对应的约束因子的变化范围为3. 08～3. 42。代表应变和约束因子的值随合金性能变化而变化,并不存在固定的值。代表应变随着压痕塑性变形区平均应变增加而增加。由本方法确定的压痕代表应变和约束因子计算的代表应力与TC11合金应力-应变曲线重合良好。     

钛合金锥形压痕约束因子和代表应变的确定

目的 研究钛合金性能参数与约束因子和代表应变的关系。方法 对不同性能参数条件下压痕变形过程进行有限元仿真,根据模拟结果建立约束因子和代表应变与材料性能间的定量关系。结果 发现钛合金屈服强度与压痕硬度之间存在线性关系。约束因子随着弹性模量的增加而增加,代表应变随着弹性模量的增加而减小。当弹性模量固定不变时,约束因子随屈服强度线性减小,代表应变固定不变。在材料性能范围内,使用代表应变求解的代表应力,与通过压痕硬度和约束因子求解的代表应力两者误差小于±3%。结论 材料性能不同,约束因子和代表应变的值也会变化,这两个参数并不存在统一的值。