工業(yè)純鈦自由鍛工藝的微觀組織模擬.pdf

1、工業(yè)純鈦是一種密度小、強度高、耐腐蝕的材料，它是航空、船舶等制造業(yè)的一種常用材料。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，為降低生產(chǎn)成本，數(shù)值模擬技術(shù)越來越多的被運用到金屬材料成形工藝中來。因此，對工業(yè)純鈦自由鍛工藝的模擬研究是十分有必要的。為了實現(xiàn)工業(yè)純鈦 TA1的數(shù)值模擬，制定合理的自由鍛工藝參數(shù)，利用Gleeble-1500D熱模擬試驗機對工業(yè)純鈦TA1在變形溫度為700、800、900和950℃和應(yīng)變速率為0.01、0.1、1和5 s-1條件下的

2、流變應(yīng)力行為進行研究，最大變形程度為真應(yīng)變0.7。通過光學(xué)電子顯微鏡觀察了工業(yè)純鈦經(jīng)過高溫壓縮變形后的組織變化。
　　本研究根據(jù)試驗得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，結(jié)合變形后材料微觀組織的分析，結(jié)果表明：在熱壓縮變形過程中，工業(yè)純鈦TA1出現(xiàn)了動態(tài)回復(fù)與再結(jié)晶；流變應(yīng)力隨溫度的升高而降低，隨變形速率的減小而降低；在低的應(yīng)變速率與高的變形溫度下，工業(yè)純鈦 TA1容易出現(xiàn)軟化；求得了熱變形激活能(Q)和雙曲正弦形式的Arrhenius本構(gòu)方程；

3、可以利用加工硬化率的方法來研究工業(yè)純鈦動態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變；材料發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶時，再結(jié)晶臨界應(yīng)變隨溫度的升高及變形速率的降低而減小。對試驗數(shù)據(jù)進行處理，建立工業(yè)純鈦元胞自動機（CA）模型，結(jié)合Deform-3D軟件對工業(yè)純鈦的微觀組織演變過程進行模擬，并和光學(xué)金相實驗所得到的微觀組織進行比較。結(jié)果表明，工業(yè)純鈦在熱壓縮過程中，隨著變形量的增加，位錯密度先增大再減小，材料內(nèi)部微觀組織發(fā)生回復(fù)與再結(jié)晶；再結(jié)晶晶粒的模擬結(jié)果與實驗結(jié)果較吻合，所