热变形参数对Ti-6554合金流动软化行为的影响

目的研究不同热变形参数下Ti-6554合金对应变速率敏感指数m、应变硬化指数n的影响。方法采用Gleeble-3500热模拟实验机,在变形温度为810~930℃、应变速率为0.001~10s^(-1)条件下,对Ti-6554合金进行等温恒应变速率热压缩实验。结果应变速率敏感指数m随应变速率的升高和变形温度的降低而减小,当真应变为0.9时,m在变形温度为930℃、应变速率为0.001 s^(-1)的条件下达到峰值,为0.43。应变硬化指数n随应变速率的升高呈先升高后降低的趋势,在高温区间(870~930℃)的软化程度较大。结论Ti-6554合金对变形温度、应变速率等热变形参数十分敏感,该合金的流动应力随着应变速率的升高和变形温度的降低而增大。分析微观组织可知,从应变速率敏感指数m角度考虑,该合金发生软化行为的最佳区域是变形温度为870~930℃、应变速率为0.001 s^(-1)。从应变硬化指数n的角度考虑,在变形温度为870~930℃条件下,Ti-6554合金在低应变速率区间(0.001~0.01 s^(-1))的软化行为以动态再结晶(DRX)为主,在高应变速率区间(0.1~10 s^(-1))的软化行为以动态回复(DRV)为主。

新型Ti-6554钛合金热变形行为及热加工图

利用Gleeble-1500热模拟实验机研究了新型Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金在740~950℃,应变速率0.01~10.00 s^-1条件下的热变形行为。通过真应力-真应变曲线分析了合金在高温变形时的应力随温度及应变速率的变化规律,之后对数据进行回归分析得到了合金的本构方程,最后绘制合金的热加工图并结合微观组织观察研究该合金的热变形机制。结果如下:合金的流变应力对温度和应变速率都十分敏感。在相同的应变速率下,随温度升高,流变应力降低;而在相同温度下,应变速率升高,流变应力也升高。计算得到合金的动态激活能Q为246.551 kJ·mol^-1。高温变形的本构方程为ε=4.51×1010[sinh(0.0058σ)]4.85272exp(-246551/RT)。根据热加工图可知,两相区变形时,合金在温度740~770℃、应变速率0.01~0.03 s^-1的区域内具有最高的功率耗散系数,达到44%,变形机制为动态回复;β单相区变形时,在温度780~890℃、应变速率0.01~0.03 s^-1的区域内具有较高的功率耗散系数,为40%,变形机制包括动态回复和动态再结晶。合金的塑性失稳区主要在温度740~900℃、应变速率0.05~1.00 s^-1的区域内,失稳区内会发生局部塑性流动。