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短时高温钛合金热变形行为研究

王振玲 于玉城 韩嘉平 彭浩

王振玲, 于玉城, 韩嘉平, 彭浩. 短时高温钛合金热变形行为研究[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 38-43. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.008
引用本文: 王振玲, 于玉城, 韩嘉平, 彭浩. 短时高温钛合金热变形行为研究[J]. 钢铁钒钛, 2023, 44(1): 38-43. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.008
Wang Zhenling, Yu Yucheng, Han Jiaping, Peng Hao. Research on hot deformation behaviors of short-time high temperature titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 38-43. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.008
Citation: Wang Zhenling, Yu Yucheng, Han Jiaping, Peng Hao. Research on hot deformation behaviors of short-time high temperature titanium alloy[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2023, 44(1): 38-43. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.008

短时高温钛合金热变形行为研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2023.01.008
基金项目: 钒钛资源综合利用四川省重点实验室开放基金项目(2021FTSZ04);攀枝花学院2020年度大学生创新创业训练计划项目(S202011360098)。
详细信息
    作者简介:

    王振玲,1975年出生,女,辽宁喀左人,博士,副教授,通讯作者,主要从事钛合金、铝合金材料相关研究工作,E-mail:28930016@qq.com

    通讯作者:

    王振玲,1975年出生,女,辽宁喀左人,博士,副教授,通讯作者,主要从事钛合金、铝合金材料相关研究工作,E-mail:28930016@qq.com

  • 中图分类号: TF823,TG146.23

Research on hot deformation behaviors of short-time high temperature titanium alloy

  • 摘要: 采用热模拟试验机对铸态Ti-6Al-4Sn-8Zr-0.8Mo-1.5Nb-1W-0.25Si短时高温钛合金进行热模拟试验,研究了其高温变形行为。试验结果表明:该高温钛合金热变形对温度和变形速率敏感,随着应变速率降低和变形温度升高,真应力显著降低。利用高温压缩应力应变数据绘制了热加工图,分析结果显示:(α+β)相区的900~960 ℃、0.035~0.368 s−1和960~1010 ℃、0.165~0.577 s−1;β相区的1010~1020 ℃、0.165~1 s−1为最适合加工的区域。经计算,(α+β)两相区的热变形激活能为316.229 kJ/mol,并构建了该相区内的本构方程。
  • 图  1  热压缩样品宏观形貌

    Figure  1.  Macroscopic morphology of the samples after thermal compression

    图  2  钛合金试样在不同应变速率下的真应力-应变曲线

    Figure  2.  True stress-true strain curves of pure titanium under different deformation conditions

    图  3  lnσ-ln$\dot \varepsilon $及σ- ln$\dot \varepsilon $ 关系曲线

    Figure  3.  Relationships of lnσ-ln$\dot \varepsilon $ and σ- ln$\dot \varepsilon $

    图  4  ln[sinh(ασ)]-ln$\dot \varepsilon $关系

    Figure  4.  Relationships of ln[sinh(ασ)]-ln$\dot \varepsilon $

    图  5  高温钛合金试样ln[sinh(ɑσ)]-1000/T 曲线

    Figure  5.  The ln[sinh(ɑσ)]-1000/T curves of high temperature titanium alloy

    图  6  lnZ-ln[sinh(ασ)]散点图线性拟合关系曲线

    Figure  6.  The lnZ-ln[sinh(ασ)] scatter diagram linear fitting curve

    图  7  钛合金热加工图

    Figure  7.  Hot working diagram of titanium alloy

    表  1  合金流变峰值应力σp

    Table  1.   Peak rheological stress of the alloy σp

    应变速率/s−1σp/MPa
    900 ℃940 ℃980 ℃1020 ℃
    1300208.7128.746.52
    0.1146.9576.965528.04
    0.019056.9648.4815.04
    0.00281.34023.917.91
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    表  2  峰值应力下的各参数值

    Table  2.   The parameters value of the peak stress

    温度/℃n1βα
    900(ɑ+β)相区4.6710.029
    9403.9490.039
    9804.0890.065
    平均值4.2360.0440.010
    1020β相区3.5620.161
    平均值3.5620.1610.045
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  • [1] Zhao Yongqing. Study on high temperature titanium alloy[J]. Titanium Industry Progress, 2001,(1):33−39. (赵永庆. 高温钛合金研究[J]. 钛工业进展, 2001,(1):33−39. doi: 10.3969/j.issn.1009-9964.2001.01.013
    [2] Ren Pengli. Application and development prospect of high temperature titanium alloy[J]. Advanced Materials Industry, 2014,(3):56−58. (任朋立. 高温钛合金的应用及其发展前景[J]. 新材料产业, 2014,(3):56−58. doi: 10.3969/j.issn.1008-892X.2014.03.014
    [3] 叶园. Zr 含量对650 ℃短时高温钛合金显微组织和力学性能的影响[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2020: 61.

    Ye Yuan. Effect of Zr content on microstructure and mechanical properties of high temperature titanium alloys for short-term used at 650 ℃[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2020: 61. )
    [4] 郑壮壮. 纳米 Y2O3 增强高温钛合金热变形行为及板材组织性能研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2019: 71.

    Zheng Zhuangzhuang. Study on thermal deformation behavior and microstructure and properties of sheet of high temperature titanium alloy reinforced by nano-Y2O3[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2019: 71.
    [5] Wang Zhenling, Yu Yucheng, Li Ruizhi, et al. Microstructure and high temperature tensile properties of (TiC+TiB) reinforced titanium matrix composites by vacuum induction suspension melting[J]. Iron Steel Vanadium Titnaium, 2021,45(5):54−61. (王振玲, 于玉城, 李睿智, 等. 真空感应悬浮熔炼(TiC+TiB)增强钛基复合材料组织及高温拉伸性能研究[J]. 钢铁钒钛, 2021,45(5):54−61.
    [6] Zeng W D, Shu Y, Zhang X M. Hot workability and microstructure evolution of highly β stabilised Ti-25V-15Cr-0.3Si alloy[J]. Materials Science and Technology, 2008,24:1222−1229. doi: 10.1179/174328407X185884
    [7] Huang L J, Geng L, Li A B, et al. Characteristics of hot compression behavior of Ti-6.5A1-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si alloy with an equiaxed microstructure[J]. Materials Science and Engineering A, 2009,505:136−143. doi: 10.1016/j.msea.2008.12.041
    [8] Jonas J J, Sellars C M, Tegart W J M. Strength and structure under hot-working. conditions[J]. Metallurgical Reviews, 1969,14(1):1−24. doi: 10.1179/mtlr.1969.14.1.1
    [9] Quan G Z, Wen H R, Jia P, et al. Construction of processing maps based on expanded data by BP-ANN and identification of optical deforming parameters for Ti-6Al-4V alloy[J]. Int. J. Precis. Eng. Manuf., 2016,17(2):171−180. doi: 10.1007/s12541-016-0022-z
    [10] Wang Y, Liu D L, Lay C C. A correlation between tensile flow stress and Zenner-Hollomon factor in TiAl alloys at high temperatures[J]. Journal of Materials Science Letters, 2000,19:1185−1188. doi: 10.1023/A:1006723629430
    [11] Prasad Y V R K. Author’s reply: Dynamic materials model: Basis and principles[J]. Metallurgical and Materials Transactions A, 1996,27:235−236. doi: 10.1007/BF02647765
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  • 收稿日期:  2022-06-28
  • 刊出日期:  2023-02-28

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