TA11合金叶片挤杆过程中微观组织的数值模拟

将TA11合金的微观组织模型写入DEFORM-3D软件的用户子程序中,使其具备了对TA11合金热成形过程中微观组织的预测及模拟功能,并通过对圆柱体镦粗过程的模拟验证了程序的可靠性。以TA11合金叶片的挤杆过程为研究对象,对其微观组织变化进行数值模拟,研究了变形工艺参数对变形过程中微观组织变化的影响。结果表明,合适的变形速度、变形温度和压下量可以使晶粒细化,组织分布均匀,从而提高锻件的力学性能。

TA11钛合金超高周疲劳行为

利用常规疲劳试验方法获得TA11合金在不同温度,不同应力比下的3×10~7及1×108超高周疲劳极限,并采用三参数幂函数法获得合金超高周疲劳中值S-N曲线及其描述方程。研究发现:与传统1×10~7疲劳极限相比,TA11合金的超高周(3×10~7及1×108)疲劳强度表现出继续降低的趋势,这一趋势在负应力比(R=-1)下不太明显,在正应力比(R=0.1,0.5)下十分显著,并且室温下的降低幅度大于高温下的降低幅度;断口分析表明,室温下TA11合金试样的超高周疲劳裂纹均萌生于表面,高温下TA11合金试样的超高周疲劳裂纹萌生方式与应力比有关,R=-1和0.1时疲劳裂纹萌生于表面,R=0.5时疲劳裂纹萌生于内部;TA11合金试样的表面状态是导致其疲劳寿命分散的主要原因。

TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。

TA11钛合金热变形本构方程

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行等温热压缩试验,得到TA11钛合金在温度为954~1074℃、应变速率为0.05~5 s^（-1）、变形量为60%条件下的真应力-真应变曲线。根据真应力-真应变曲线,分析流变应力随变形温度、应变速率和应变的变化规律。结果表明,流变应力与变形速率成正比,与变形温度成反比;利用Arrhenius双曲正弦方程和Z参数建立了TA11钛合金的热变形本构方程。经验证明,试验值与所建立的本构方程的预测值吻合较好,可用于预测TA11钛合金塑性变形过程中的变形抗力和作为有限元数值模拟的材料模型。

热加工工艺对TA11钛合金棒材特性的影响

以TA11钛合金棒材为研究对象,分别采用轧制和锻造两种热加工工艺生产相同规格的棒材,以便于对两种加热工艺条件下TA11棒材的性能进行对比分析,从而更加深入的了解TA11钛合金棒材,并为其加工工艺的改进及优化提供借鉴。

TA11钛合金亚动态再结晶行为研究

为研究TA11（Ti-8Al-1Mo-1V）钛合金的亚动态再结晶行为,采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11合金进行变形温度为910~1010℃、应变速率为0.01~10 s-1、道次间隔时间为1~20 s的双道次热压缩变形实验。结果表明,道次间隔时间越长、应变速率越大、变形温度越高,亚动态再结晶体积分数越大。基于实验结果,建立了TA11合金的亚动态再结晶动力学模型,此模型计算结果与实验所测结果比较吻合。

锻造工艺对TA11钛合金棒材显微组织和性能的影响

文章研究了锻造工艺对TA11钛合金棒材显微组织、力学性能及组织均匀性的影响。结果表明:锻造温度升高,棒材组织由等轴组织转变为双态组织,同时提高了棒材组织均匀性;锻造温度越接近相变点,锻后棒材显微组织中初生α相越少,β相及分布于β基体的次生α相越多,次生α相形态趋向局部取向一致的细针状;较少的初生α相加细针状的次生α相可得到良好的抗蠕变性能;提升锻造温度后,可提高棒材超声探伤水平。

显微组织对TA11钛合金棒材力学性能的影响

通过对TA11钛合金不同组织状态的棒材进行组织、性能检测分析,研究了初生α相含量和尺寸对TA11钛合金室温拉伸性能、热稳定性能、蠕变性能的影响。研究结果表明,初生α相含量对TA11钛合金的拉伸性能影响较小,但对合金的抗蠕变性能影响明显:初生α相含量在50%~90%范围内时,合金的室温拉伸性能、热稳定性能随初生α相含量的增加变化不明显,抗蠕变性能随初生α相含量的增加而提高;初生α相尺寸对TA11钛合金的拉伸性能、蠕变性能具有一定的影响,随着组织粗大程度的增加,拉伸强度降低,抗蠕变性能提高。