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锻态TB6钛合金热变形行为研究及加工工艺参数优化

吴琳

   TB6钛合金属于近β型钛合金,具有高强、高韧、高淬透性等特点,被广泛应用于航空、航天领域。该合金为难变形材料,其组织和性能对变形热力参数十分敏感,实际生产过程中不易保证获得组织和性能稳定一致的产品。本文对锻态TB6钛合金进行等温恒应变速率压缩试验,研究其热变形行为,并利用基于动态材料模型的加工图技术对该合金的热加工工艺参数进行了优化,研究结果对合理制定和优化TB6钛合金的热加工工艺参数具有重要的理论意义和实际应用价值。主要研究内容如下: 对锻态TB6钛合金在Themecmater-Z热模拟机上对变形温度为800~1150℃,应变速率为0.001~10 s~(-1),最大压下量为60%的锻态TB6钛合金进行了等温恒应变速率压缩试验,并绘制出不同温度、不同应变速率下的真应力—真应变关系曲线。通过对曲线进行分析可以看出,流动应力对热变形过程中的温度和应变速率敏感性比较高,随着应变温度的升高和应变速率的降低,流动应力呈下降趋势。 基于动态材料模型理论和Prasad判据,采用等温恒应变速率压缩试验数据,绘制出不同应变量下的锻态TB6钛合金的加工图。通过分析加工图并结合显微组织的观察,分析了锻态TB6失稳区的微观组织机理。结果表明:在变形温度为800~875℃,应变速率范围为0.1~10s~(-1)会出现绝热剪切和局部塑性流动;变形温度范围为875~1150℃,应变速率范围为0.18~10s~(-1)会发生机械失稳。 通过分析加工图,结合微观组织观察能够确定出比较适合的热加工工艺参数范围有三个,分别为:①变形温度为835~880℃,应变速率为0.001~0.01s~(-1);②变形温度为975~1030℃,应变速率为0.0016~0.032s~(-1);③变形温度为1130~1150℃,应变速率为0.001~0.0312 s~(-1),其变形机制为动态再结晶。……   
[关键词]:TB6钛合金;微观组织;变形机制;加工图;工艺优化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南昌航空大学2010年