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1、TA15合金熱變形行為研究12111王洋，尤逢海，朱景川，來(lái)忠紅，劉勇(1哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱150001;2航星機(jī)器制造公司，北京100013)摘要：利用Gleeble-1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)TA15合金進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)，研究了工藝參數(shù)對(duì)流-1變應(yīng)力及組織的影響。變形溫度為650~1000℃，應(yīng)變速率為0.001~1s。結(jié)果表明，流變應(yīng)力隨變形溫度升高而降低，隨應(yīng)變速率提高而增大。計(jì)算了應(yīng)力速率敏感指數(shù)m及變形激活能Q，建立了本構(gòu)方程。應(yīng)力速率敏感指數(shù)隨變形溫度的升高而增大。650~850℃時(shí)的激活
2、能為386.320kJ/mol，850~1000℃時(shí)的激活能為479.365kJ/mo。預(yù)示在不同的溫度區(qū)間具有不同的變形機(jī)制。關(guān)鍵詞：TA15合金；熱變形；變形激活能；本構(gòu)關(guān)系中圖分類號(hào)：StudyonHotDeformationBehaviorofTA15Alloy12111WANGYang,YOUFeng-hai,ZHUJing-chuan,LAIZhong-hong,LIUYong(1SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnolo
3、gy,Harbin150001,China;2BeijingHangxingMachineManufacturingCompany,Beijing100013,China）Abstract:ThehightemperaturecompressivebehaviorofTA15alloywasinvestigatedonGleeble-1500simulator.Theinfluenceofprocessingparametersontheflowstressandthemicrostructurewasstudied.
4、The-1-1temperatureisfrom650℃to1000℃.Thestrainrateisfrom0.001sto1s.Theresultsshowthattheflowstressdecreaseswiththeincreaseoftemperature,whileincreaseswiththeincreaseofstrainrate.ThedeformationactivationenergyQandstrainratesensitivitymwascalculated.Andtheconstitut
5、iveequationispresented.Thevalueofmincreaseswiththeincreaseofdeformationtemperature.ThedeformationactivationenergyQis386.320kJ/molat650~850℃and479.365kJ/molat850~1000℃,whichmeansthetwotemperaturerangescorrespondtodifferentdeformationmechanism.Keywords:TA15alloy;t
6、hermaldeformation;deformationactivationenergy;constitutiveequation1引言TA15合金是前蘇聯(lián)研制的一種近α型鈦合金，名義成分為T(mén)i-6Al-2Zr-1Mo-1V，主要應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件及發(fā)動(dòng)機(jī)上。TA15合金綜合性能較好，具有較好的室溫及中溫強(qiáng)度、良好[1~3]的熱穩(wěn)定性和焊接性能，長(zhǎng)時(shí)間工作溫度可達(dá)500℃。TA15合金還具有良好的加工性能，[4]可制成板材、棒材、型材和鍛件等。鈦合金在加工成形過(guò)程中對(duì)工藝參數(shù)比較敏感。材料在高溫變形過(guò)程中的流動(dòng)應(yīng)力隨變
7、形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變的變化而變化，體現(xiàn)了材料在熱[5]態(tài)塑性加工過(guò)程中對(duì)熱力學(xué)參數(shù)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。因此，研究這種動(dòng)態(tài)關(guān)系對(duì)于了解材料的高溫變形特性，改進(jìn)塑性成型工藝具有重要的意義。作者簡(jiǎn)介：王洋（1978－），男，黑龍江哈爾濱人,博士研究生。導(dǎo)師：王國(guó)棟（1942－），男，重慶人,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授。1902試驗(yàn)材料及方法熱壓縮試驗(yàn)在Gleeble-1500D型熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。試驗(yàn)用的試樣取自Φ170mm的棒材，試樣為Φ8×12mm的圓柱體，該合金的相變點(diǎn)約為980℃。確定熱壓縮變形的工藝參數(shù)-1如下：變形溫度(℃)
8、:650，700，750，800，850，900，950，1000；應(yīng)變速率(s)：0.001,0.01,0.1,l；試樣的變形量為60%。加熱時(shí)的升溫速率為10℃/s，保溫時(shí)間為1min。為減小試樣和壓頭之間的摩擦力，在試樣的兩端和壓頭上涂上石墨潤(rùn)滑劑。3試驗(yàn)結(jié)果及分析3.1工藝參數(shù)對(duì)流變應(yīng)力的影響圖1為不同變形溫度下的真應(yīng)力-
