TA15鈦合金熱塑性變形行為與組織演變.pdf

1、本文研究了TA15合金熱變形行為的特點和影響因素，并回歸了熱變形的流變應力本構方程；利用金相、X射線衍射和透射電鏡等手段對熱變形后試樣的顯微組織進行分析；使用剛塑性有限元方法研究了TA15合金等溫熱壓縮過程的應變情況和鼓肚變形情況，初步設計熱約束變形的不同幾何模型，對各個模型進行模擬并檢驗設計模型的可使用性。
　　研究結果表明：TA15合金在熱壓縮試驗中存在不同程度的硬化和軟化趨勢。750℃、應變速率為1s-1，壓縮變形量達到60

2、％左右，流變出現失穩(wěn)；800℃、應變速率為0.001 s-1，合金以動態(tài)再結晶方式發(fā)生軟化；925℃、應變速率為0.001s-1，合金以動態(tài)回復方式呈現穩(wěn)定流動狀態(tài)。
　　采用剛塑性有限元方法模擬熱壓縮變形過程，研究了摩擦因子、變形速率、變形溫度對鼓肚變形的影響，摩擦因子越大、變形速率越小、變形溫度越低，鼓肚的變形量越大。初始設計了三種不同熱約束變形的幾何模型，模擬分析了不同邊界對TA15合金成形過程的影響，優(yōu)化原始設計模型，其變

3、形均勻區(qū)較大，并具體設計了該模型的成形模具。
　　TA15合金750℃變形后，觀察到位錯滑移、交滑移現象，及微變形帶和變形孿晶；800℃變形后，在一些初生α相中觀察到位錯線和位錯環(huán)的分布，在兩相的相界面處有位錯塞積，有明顯的α相再結晶；在925℃變形時，可以看到位錯的彎折分布以及位錯規(guī)則排列成亞晶界，α相在變形過程中呈現多邊形化趨勢，α相的動態(tài)回復現象非常明顯。TA15合金熱變形后的位錯密度在1010～1011cm-2，750℃時