β-CEZ鈦合金的熱變形行為及加工圖研究.pdf

1、隨著高速飛行器領域的快速發(fā)展，對高強輕質材料的需求也在持續(xù)上升，高強度的鈦合金正符合這種需求。其中β型鈦合金不僅可以通過熱處理獲得理想的強度和韌性匹配，而且具有良好的冷熱加工性能，是目前國內外高強鈦合金的主要發(fā)展方向。
　　本文通過對β-CEZ鈦合金的熱模擬壓縮實驗，并結合顯微組織觀察，研究其熱變形行為及顯微組織演變。依據(jù)Arrhenius方程和人工神經(jīng)網(wǎng)絡建立了其本構模型，并通過動態(tài)材料模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡建立了加工圖。分析了其熱

2、變形特點并通過有限元仿真對模型進行了應用。主要結論如下：
　　(1)研究了熱變形參數(shù)對β-CEZ鈦合金流變應力影響的規(guī)律，其對變形溫度和應變速率敏感。在不同的變形溫度和應變速率下呈現(xiàn)出動態(tài)再結晶和動態(tài)回復兩種軟化機制，在相變點以上應變速率較高的條件下發(fā)生不連續(xù)屈服現(xiàn)象，與晶界突然增值大量可動位錯形成孿晶有關。
　　(2)通過Arrhenius方程結合Z參數(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡兩種方法建立了β-CEZ鈦合金的本構模型，并獲得了材料的

3、熱變形激活能。兩種本構模型均有較高精度。
　　(3)通過加工圖理論，基于動態(tài)材料模型使用數(shù)學和人工神經(jīng)網(wǎng)絡兩種方法建立了β-CEZ鈦合金的加工圖，結果表明：在功率耗散率極大值區(qū)域會發(fā)生片層組織球化（800~850?/0.01~0.1???）和動態(tài)再結晶（900~1000?/0.1???），在失穩(wěn)區(qū)域內容易產生絕熱剪切帶（800~850?/1~10???）和局部塑形流動（900~1000?/10???），在設計熱變形工藝時應當回避失