TA15钛合金低温力学性能及J-C本构模型的研究

超低温加工技术可以有效改善钛合金加工过程中存在的切削温度高、加工质量差等问题，然而，钛合金低温本构模型的缺失制约了钛合金超低温加工技术的进一步发展。以TA15钛合金为研究对象进行低温静态拉伸试验，分析了TA15合金的低温力学性能，构建了钛合金低温本构模型，并基于不等分剪切区理论验证了本构模型的准确性。试验结果表明，在低温条件下，TA15钛合金的强度提高，延伸率和塑性降低，在-196℃时材料强化阶段明显缩短；将本构模型计算获得的切削力与试验获得的切削力对比研究发现，主切削力最大误差为22.34%,最小误差为0.48%,进给力最大误差为26.32%,最小误差为1.43%。修正后的Johnson-Cook本构模型具有较高的准确性，可以为钛合金超低温加工机理的研究提供参考和指导。