基于钛合金微区真实组织的力学性能数值模拟研究

基于TC11钛合金微区真实组织实现了其微区力学性能的数值模拟。探讨了基于微区组织实现其力学性能模拟的方法及关键步骤,采用金相测试并通过软件处理获取了微区组织形貌,采用纳米压痕测试实验和数值计算获得微区相组成的材料参数,采用Abaqus软件实现了微区拉伸加载过程的有限元数值模拟。结果表明,TC11钛合金不同的相结构具有不同的弹性模量和屈服强度,其中,片层α+β相的弹性模量和屈服强度最小,等轴α相的弹性模量和屈服强度最大,等轴α与片层组织边界处的弹性模量和屈服强度居中。2000N/m均布载荷的拉伸加载条件下,数值计算得到了TC11钛合金微区组织的屈服强度为1020 MPa,抗拉强度为1285 MPa;且在拉伸加载过程中等轴α相先沿x方向变形,随后在片层α+β相的变形协调下发生部分转动变为沿45°方向变形,应力集中和断裂发生在等轴α相和片层α+β相边界位置。