Ti-22Al-25Nb合金板材气压胀形实验及数值模拟

通过气压胀形实验和数值模拟研究了Ti-22Al-25Nb合金板材在高温下的热成形行为,并分析了在930和970℃下的胀形球壳形状和壁厚分布,讨论了胀形部分的微观结构和力学性能。结果表明,在胀形初期,胀形球壳接近球面,随胀形高度的增加逐渐椭球化。在930和970℃下,最终胀形高度分别达到46.25和49.85 mm,壳顶的曲率半径分别达到49.33和49.19 mm。胀形部分壁厚不均匀,从底部至顶部逐渐减小。变形温度对球壳形状影响较大,在930℃时胀形局部形状更加不均。在相同的胀形高度下,930℃下的胀形球壳曲率半径较小且壁厚减薄率较高。此外,在930℃胀形过程中,O相析出并球化,导致O型、V型空洞的产生且硬度下降。而在970℃胀形后,微观组织分布均匀,O相在冷却过程中以层片形式析出,强化了胀形件。

Ti-22Al-25Nb合金板材高温拉伸变形行为的本构模型

在1203~1283 K的温度范围内,以20 K的温度间隔对O相Ti-22Al-25Nb合金进行了等温单向拉伸试验,应变速率为2.5×10^(−4)、5.0×10^(−4)、1×10^(−3)、2×10^(−3)、4×10^(−3)、1×10^(−2)和5×10^(−2)s^(-1),并对不同变形温度下的试样组织进行了表征。通过实验结果,确定了本构模型的材料常数;α2+B2/β+O三相区(1203~1243 K)和α2+B2两相区(1243~1283 K)的拉伸变形激活能分别为845165和412779 J/mol。构建了Arrhenius本构模型来描述Ti-22Al-25Nb合金在不同温度下的拉伸变形行为。