TC4钛合金的力学性能及热处理模拟

采用分子动力学方法建立了TC4模型，基于混合嵌入式原子法势函数计算了Ti、Al和V不同原子之间的相互作用力，通过拉伸与剪切模拟计算得到了拉伸、剪切应力-应变曲线。通过温度的设置，完成了热处理工艺中加热、保温、冷却各个阶段的模拟。在单独退火的模拟基础上进行了同时固溶与时效的模拟，比较了不同固溶温度(800、954和1020℃)和时效温度(400、538和620℃)对TC4拉伸和剪切力学性能的影响。结果表明，退火和固溶时效处理提高了TC4模型的拉伸与剪切强度，最大拉伸强度一般随着固溶温度的升高而升高；在538℃时效时，剪切强度同样随固溶温度的升高而升高，但在954℃固溶温度时，剪切强度随时效温度的升高而下降。HCP模型沿[0001]晶向的拉伸强度大于■晶向，并且拉伸强度随着拉伸速率的升高而升高。