Ti40阻燃钛合金热变形的开裂预测

Ti40阻燃钛合金热变形困难且容易发生开裂。因此,研究该合金在不失效的情况下实现预期的变形就显得非常重要。本研究采用韧性断裂准则和有限元模拟相结合的方法,对Ti40合金热变形过程进行开裂预测。通过圆柱试样不同温度和应变速率的压缩模拟试验,发现在一定的变形条件下该合金会发生纵向开裂和剪切开裂。随后的有限元模拟获得了变形试样各个区间的应力一应变分布情况及演变过程,这被用来评价6种已有的韧性断裂准则对Ti40合金高温变形的初始开裂位置及损伤值预测的准确性。研究结果表明,只有Oyane韧性断裂准则能准确地预测试验范围内所有条件的Ti40合金的初始开裂位置和临界开裂值。     

热变形过程中TC21钛合金的微观组织演变

研究了TC21钛合金在不同应变速率和变形温度下的微观组织变化。结果表明,应变速率相对较低或者变形温度相对较低时,TC21钛合金才可以发生再结晶现象。     

两相钛合金Corona5的热变形处理

本文对高韧性钛合金Corona5的淬火马氏体组织直接用于热变形进行了探讨,并与炉冷的魏氏组织进行了对比,通过金相观察形变与形变后热处理的显微组织,结果表明:魏氏组织不易通过热变形获得等轴组织,而马氏体组织可直接通过热变形获得细小等轴组织。     

TC21钛合金热压缩失稳变形组织模拟和预测

利用TC21钛合金热压缩实验数据,根据Murty失稳判据建立失稳图,确定失稳变形组织的热变形参数边界条件。将该热变形参数边界条件与DEFORM-3D有限元软件相结合,模拟了不同变形条件下失稳变形组织的产生和变化情况。微观组织观察表明模拟结果和实验结果吻合较好,说明该方法预测的结果是可靠的。     

铸态TB6钛合金热变形过程中应力诱发马氏体相变

对铸态TB6钛合金进行了恒应变速率热模拟压缩试验(变形温度为800～1150℃、应变速率为0.001～10 s-1),研究了合金微观组织演变和应力诱导马氏体(SIM)相变.结果 表明,该合金在热变形过程中出现了具有枝晶形态的正交结构SIM.SIM在β晶内和晶界形核.应变速率和变形温度控制合金成分均匀性和内应力,是SIM...     

初始状态对Ti600钛合金热变形的影响

在Gleeble-1500热模拟试验机上采用等温压缩试验的方法研究了Ti600合金2种状态下的热塑性变形行为,获得了合金在温度为800～1100℃,变形速率为0.001～10s-1范围内的流变应力数据,并计算了合金2种状态条件下的变形激活能Q。结果表明:不同的初始状态对合金的热变形行为有影响,经过热加工处理后的合金变形激活能比铸态条件下的变形激活能高;合金在2种状态下的变形激活能分别为:在(α+β)相区为475和644kJ·mol-1,在β区为101和239kJ·mol-1。在(α+β)相区动态再结晶是合金的主要软化机制,而在β区软化机制则以动态回复为主。     

钛合金热压缩变形行为研究概况

介绍了钛合金的热变形行为的研究概况,对钛合金的热变形行为进行了总结.     

TC25G钛合金热变形过程中的组织演变

利用Gleeble 3800型热模拟试验机对TC25G钛合金进行了恒应变速率热压缩变形实验,获得了变形温度为930~1 020℃、应变速率为0.001~50 s~(-1)、变形程度为60%条件下的组织演变特征。结果表明:应变速率对α相的含量和形状基本没有影响,而对β转变组织的影响较大,高应变速率下呈带状,低应变速率下呈等轴状;变形温度对于控制α相含量有显著影响,α相含量随变形温度升高而降低,960℃时,仅为8%,且较高的变形温度下,β晶粒尺寸也相对粗大。     

SP700钛合金热压缩失稳变形数值模拟研究

利用SP700钛合金在Gleeble-3800型热模拟试验机下进行等温恒应变速率压缩得到的实验数据,构建出基于Prasad失稳准则的失稳图,得到在变形温度为700 ~ 950 ℃、应变速率为0.001 ~ 1 s_^-1时SP700钛合金的热压缩失稳变形的边界条件,并以此为基础结合Deform-3D有限元软件对SP700钛合金在热压缩过程中失稳变形区域的分布及变化情况进行有限元数值模拟研究。结果表明：热压缩实验得到的SP700钛合金微观组织与有限元数值模拟结果的吻合度较高,即通过Deform-3D有限元软件可以有效模拟预测出SP700钛合金热压缩过程的失稳变形区域的分布及变化情况。     

基于高速摄影技术的Ti60钛合金热压缩变形开裂准则研究

以Ti60高温钛合金为研究对象,提出一种采用高速摄影技术来确定钛合金热压缩过程中临界开裂应变的新方法,该方法通过采用2个对称分布的高速摄影仪来准确捕获裂纹形核的位置以及裂纹扩展路径,可成功地获得热变形过程中的临界开裂应变。最终基于Oh准则,通过引入Zener-Hollomon因子,建立了可以考虑温度和应变速率综合影响的Ti60钛合金热变形的韧性开裂准则。采用FORTRAN语言二次开发子程序将热变形开裂准则嵌入商用有限元软件DEFORM-3D中,对大规格Ti60合金铸锭热镦开裂行为进行预测,验证了模型的有效性。     

TA15钛合金高温变形微观组织演变分析与数值模拟

在Gleeble−1500型热模拟实验机上研究TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)钛合金在温度860~1 100 ℃、应变速率0.001~10/s、变形程度15%~75%条件下的微观组织演变规律。结果表明,该合金在温度860~980 ℃范围内成形时,随着温度的升高,初生α相减少,动态再结晶逐渐受到抑制;随着应变速率的降低,初生α晶粒略有增大。该合金在1 040~1 100 ℃范围内成形时,软化机制主要为动态回复,塑性成形后的组织由扁条状β晶粒构成,晶界处有少量呈锯齿状的再结晶晶粒。基于定量金相测量,建立了TA15钛合金860~980 ℃高温变形时初生α相体积分数、晶粒尺寸以及再结晶分数模型。将模型与有限元结合,对热压缩成形过程组织演化进行了数值模拟。模型平均误差小于13%,可以满足预测需要。     

Ti600合金的高温变形本构关系

采用GW-1200A型控制器配合高温加热炉在WDW-300电子万能试验机上通过等温压缩实验研究了Ti600合金在温度为25?800℃、应变速率为10-4和10-3 s-1条件下的热变形行为,获得了该合金在变形过程中的真应力-真应变曲线,建立了该合金的高温本构关系。结果表明:Ti600合金在较高的温度(600和800℃)下流变应力随应变速率增大而增大,在较低温度(25和300℃)时变化不太明显。在一定的应变率条件下,随着温度升高流变应力降低。考虑到Ti600合金在不同温度下的真应力-真应变曲线随温度变化的发展趋势,建立了修正的井上胜郎高温本构关系,与实验结果对比验证了模型是可靠的。通过扫描电镜(SEM)观察发现,在室温准静态压缩条件下Ti600合金的断裂形式以脆性断裂为主,同时在局部区域出现韧性断裂特征。     

基于Ti-6Al-4V的热等静压与温压成形数值模拟对比研究

为对比研究钛合金的热等静压和温压成形工艺特点,以典型圆柱件成形为例,采用MSC.MARC软件,选取了Shima模型嵌入Ti-6Al-4V材料模型进行数值模拟.通过分析两种工艺过程中粉末体的流动情况和致密度分布,得出粉末体的热等静压是一个先向外膨胀再向中心收缩,最终达到全致密的过程,致密度分布均匀;而温压成形是沿着冲头方向直接进行收缩,致密度不高并存在明显的梯度现象.通过两种成形特点的对比,能分别预测成形方法的变形以及指导两种成形方法的选取.     

Hot deformation behavior and microstructure evolution of titanium alloy Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Si-Y

Samples of Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Si-Y alloy were compressed on the Gleeble-1500 heat stimulation machine. The compression test was carried out in the temperature range from 800 ℃ to 1 100℃ and strain rate range from 0.001 s^-1 to 10 s^-1. Stress-strain behavior and variation of microstructure of the alloy during hot compression were investigated. The experimental results show that the alloy is sensitive to temperature and strain rate, and the flow softening behavior is more obvious with the decrease of deformation temperature. At higher strain rate, discontinuous yielding is observed in β phase region. When deformed in α＋β phase region, with the increment of deformation temperature, the lamellar a structures globularization is more quick and more uniform. When deformed in β phase region, coarse β grains can be got because of high deformation temperature.     

钛合金棒材三辊螺旋轧制成形数值模拟

利用有限元软件Deform-3D建立钛合金棒材三辊螺旋轧制过程的三维有限元仿真模型,对棒坯轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了模拟分析.研究得出三辊螺旋轧制中棒坯的变形规律,分析了钛合金棒坯成形过程中应力应变情况及轧辊的载荷.该研究对于轧制缺陷控制有着重要的指导意义,为轧机的工艺参数和关键零部件的设计提供了重要依据.     

Hot deformation mechanism and microstructure evolution of TC 11 titanium alloy in β field

Hot deformation behaviors of TC11 alloy with β-annealed larnellar structure and forged equiaxed structure were investigated in the β field in the temperature range of 1 090-1 030 ℃ and strain rate of 0.001-0.1 s-1. By means of isothermal compression tests. Hot deformation characteristics and microstructure evolutions of the two starting structures were analyzed. And hot processing power dissipation efficiency maps were established. EBSD technique was used for testing grain boundary characteristic of deformation structures. The results indicate that hot deformation mechanism of TC11 alloy in β field is dynamic recovery accompanied by geometric dynamic recrystallization at large strains, or discontinuous dynamic reerystallization based on the starting structure states and deformation parameters. Accordingly, there are two different grain refining patterns. One is characteristic of new fine grains in the interior of elongated prior β grains that have serrated grain boundaries; and the other is that of new fine grains along elongated prior β grain boundaries.     

Hot deformation behavior and constitutive equations of titanium alloy Ti26

Samples of Ti26 （Ti-V-Sn-Cr-AI-Zr-Nb） alloy were compressed on the Gleeble-1500 heat stimulation machine. The compression test was carried out at 900-1 150 ℃ and strain rates from 0.001 s^-1 to 10 s^-1. Flow stress data at various temperatures and strain rate were obtained; and the compressive true stress vs. true strain curves were measured and studied. The deformation activation energy was calculated. The results show that the flow stress of Ti26 alloy decreases with the increase of temperature and the decrease of strain rate, and the deformation activation energy is 278.11 kJ/mol in β phase region. The flow stress curves and deformation activation energy reveal that the main softening mechanism is dynamic recovery in β phase region. Constitutive equations were formulated to describe the temperature dependence of the flow stress over a wide range of strain rates.     

TB6钛合金热压缩及织构演变模拟

利用Thermecmaster-Z型热模拟试验机研究了TB6钛合金在不同变形条件下的热变形行为(变形温度为1173~1323 K,应变速率为0.001~1 s^-1),运用有限元仿真软件模拟热压缩过程,并对不同变形条件下的应力和应变分布进行了分析。结果表明,数值模拟的应力-应变曲线与试验结果一致。同时,对有限元软件进行了二次开发,模拟出了压缩后合金的ODF图,与实测ODF图具有较高的吻合度。等效应力和等效应变分布不均,最大应力和最大应变均发生在试样中心位置,应力和应变随着变形温度的降低或应变速率的提高而增大。热压缩后该合金的主要织构为R-Cube_ND{001}<110>织构和Cube{001}<100>织构,并且具有一定的遗传性,升高变形温度或增大应变速率可强化主要织构。