Ti-22Al-24Nb合金热变形行为及本构关系

对等温锻造的Ti-22Al-24Nb合金在变形温度650~850℃、应变速率0.001~1 s^(-1)条件下使用Gleeble-3800热模拟试验机进行了40%变形量的热压缩实验。基于实验数据研究了Ti-22Al-24Nb合金的热变形行为,并分别建立了该合金基于应变补偿的Arrhenius和BP神经网络本构模型。结果表明,Ti-22Al-24Nb合金具有正应变速率和负温度敏感性。在变形开始后,流动应力急剧增大至峰值应力,随后硬化和软化效应逐渐达到平衡,流动应力缓慢下降并达到稳态平衡。应变补偿本构模型相关系数R为0.942,平均相对误差e_(AARE)为14.83%;BP神经网络本构模型的相关系数R为0.992,e_(AARE)为4.46%。建立的BP神经网络本构模型具有比应变补偿本构模型更高的预测精度,更加适用于准确预测Ti-22Al-24Nb合金的流动应力。

不同空位浓度γ-TiAl合金剪切过程分子动力学模拟

利用分子动力学分析了不同空位浓度的Al空位和Ti空位对γ-TiAl合金剪切力学性能的影响,重点研究了含空位γ-TiAl合金的温度效应。结果表明,随着空位浓度增加,弹性模量没有太大变化,但剪切强度逐渐减小,且含Al空位γ-TiAl合金的剪切强度要高于含Ti空位γ-TiAl合金。在剪切过程中,材料偏向于离边界更近处的空位处形成位错源,进而向材料内部发射位错,并且出现了类似于宏观材料的颈缩现象。进一步分析了温度对空位浓度为0.5%的γ-TiAl合金剪切强度的影响,发现随着温度的增加,γ-TiAl合金剪切强度总体呈下降趋势。