鑄態(tài)TB6鈦合金的加工圖及其鍛造工藝優(yōu)化.pdf

1、TB6鈦合金是一種為適應(yīng)損傷容限設(shè)計(jì)原則而生產(chǎn)的高結(jié)構(gòu)效益的鈦合金，由于具有良好的綜合性能，在民用和軍用飛機(jī)上獲得了廣泛的應(yīng)用。TB6鈦合金鍛造變形組織對(duì)變形溫度、應(yīng)變速率等鍛造熱力參數(shù)比較敏感，熱力參數(shù)容差小，因此有必要對(duì)TB6鈦合金鍛造熱力參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行研究。本文根據(jù)鑄態(tài)TB6鈦合金的等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)其熱變形行為進(jìn)行了分析，并采用基于動(dòng)態(tài)材料模型的加工圖技術(shù)對(duì)該合金鍛造熱力參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。所得結(jié)果對(duì)鑄態(tài)TB6鈦合金鍛造

2、工藝的制定及獲得組織與性能優(yōu)良且穩(wěn)定一致的鍛件具有重要的指導(dǎo)意義。
　　利用Thermecmaster-Z型熱加工模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)，在變形溫度和應(yīng)變速率分別為800～1150℃和0.001～10s-1的范圍內(nèi)對(duì)鑄態(tài)TB6鈦合金進(jìn)行了等溫恒應(yīng)變速率熱壓縮實(shí)驗(yàn)。利用壓縮實(shí)驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)，繪制了不同變形溫度及應(yīng)變速率條件下的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并分別分析了變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)鑄態(tài)TB6鈦合金流動(dòng)應(yīng)力的影響。結(jié)果表明，流動(dòng)應(yīng)力隨變形溫度的升高和應(yīng)

3、變速率的降低而減小。從流動(dòng)應(yīng)力值的大小來(lái)考慮，在低的變形溫度條件下（800～950℃），應(yīng)變速率范圍為0.001～0.1 s-1時(shí)適宜加工；而在高的變形溫度條件下（1000～1150℃），應(yīng)變速率范圍為0.001～1 s-1時(shí)適宜加工。計(jì)算得出，鑄態(tài)TB6鈦合金在應(yīng)變?yōu)?.8時(shí)的平均變形激活能Q=225.32kJ/mol。
　　對(duì)鑄態(tài) TB6鈦合金的熱壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理，并分別基于Prasad判據(jù)和Murty判據(jù)繪制出該合

4、金在不同應(yīng)變量下的加工圖。比較和分析表明，基于Murty判據(jù)繪制出的加工圖比基于Prasad判據(jù)繪制出的加工圖更能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和優(yōu)化鍛造熱力參數(shù)。根據(jù)對(duì)基于Murty判據(jù)繪制出的加工圖中穩(wěn)定區(qū)與失穩(wěn)區(qū)的失穩(wěn)現(xiàn)象分析及組織觀察，確定出不同區(qū)域的變形機(jī)制，并優(yōu)化出該合金的鍛造熱力參數(shù)。結(jié)果表明：當(dāng)變形溫度范圍為800～890℃，應(yīng)變速率范圍為0.01～1s-1時(shí)，易出現(xiàn)局部流動(dòng)現(xiàn)象；而當(dāng)變形溫度范圍為800～890℃，應(yīng)變速率范圍為1～10