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TC18钛合金双圆锥台试样热变形有限元模拟研究 被引量:2
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作者 毛颖 雷雨 +7 位作者 丁旭 张晓泳 汪冰峰 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期128-133,共6页
以新型高强韧TC18钛合金为例,研究了双圆锥台试样热变形规律。基于热模拟试验,获得TC18钛合金的高温流变行为,采用Arrhenius双曲正弦函数建立TC18钛合金的本构方程。对双圆锥台试样热变形进行有限元模拟,获得了压缩后变形试样纵向截面... 以新型高强韧TC18钛合金为例,研究了双圆锥台试样热变形规律。基于热模拟试验,获得TC18钛合金的高温流变行为,采用Arrhenius双曲正弦函数建立TC18钛合金的本构方程。对双圆锥台试样热变形进行有限元模拟,获得了压缩后变形试样纵向截面的应变梯度分布。对比双圆锥台试样不同应变区域与相同变形条件下GLEEBLE热模拟试样的α相平均晶粒尺寸,结果表明一个双圆锥台试样上可以快速获取多个不同应变条件的热变形组织。 展开更多
关键词 钛合金 TC18 双圆锥台 热变形 应变梯度分布 有限元模拟
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TC18钛合金固溶过程中黑斑组织的形成机理 被引量:3
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作者 朱雪峰 周瑜 +1 位作者 樊凯 王柯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期289-292,共4页
TC18钛合金棒材在相变点以上固溶处理后,低倍下出现了不均匀的黑斑组织。本研究结合光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射等多种表征手段,对黑斑组织进行了精准表征。同时结合热处理实验,探明了黑斑组织的形成机理。研究表明:黑斑组织... TC18钛合金棒材在相变点以上固溶处理后,低倍下出现了不均匀的黑斑组织。本研究结合光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射等多种表征手段,对黑斑组织进行了精准表征。同时结合热处理实验,探明了黑斑组织的形成机理。研究表明:黑斑组织沿着棒材中心至边缘处逐渐减少。黑斑组织内部析出了大量的针状α相,且呈现出大块聚集的形貌。这是因为固溶过程中,未发生完全再结晶的大块β晶粒内部产生了亚晶和残留了一定量的位错,且由于中心位置冷却速度较慢,从而促进了次生α相的析出,进而呈现出黑斑特征。 展开更多
关键词 TC18钛合金 黑斑 再结晶 次生α相
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初始组织特征对Ti-55511近β钛合金热塑性变形行为的影响 被引量:1
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作者 王焱玉 杨胜 李超 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期39-44,68,共7页
在Gleeble—3500热模拟试验机上对初始组织分别为纯β、等轴α、粗针状α和细针状α的Ti-55511合金进行热压缩,研究合金在700~800℃变形温度、10-3~10-1 s-1应变速率下的塑性流变行为,以及初始组织特征对合金热塑性变形行为的影响。结... 在Gleeble—3500热模拟试验机上对初始组织分别为纯β、等轴α、粗针状α和细针状α的Ti-55511合金进行热压缩,研究合金在700~800℃变形温度、10-3~10-1 s-1应变速率下的塑性流变行为,以及初始组织特征对合金热塑性变形行为的影响。结果表明,不同初始组织合金的流变应力均随应变速率增大和变形温度降低而增大;合金变形难度大小顺序为纯β合金】粗针状α合金】细针状α合金】等轴α合金;合金热加工图失稳区主要在低变形温度和高应变速率区,且随着应变量的增加等轴α合金的失稳区面积逐渐减小,而其他三种组织合金的失稳区面积则呈先增大后减小的趋势。合金变形行为的差异与变形过程中β→α相变、针状α相的塑性失稳、α相破碎/球化程度、剪切变形和局部塑性流动等微观组织演变相关。 展开更多
关键词 近Β钛合金 热塑性变形 显微组织 变形激活能
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铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究 被引量:3
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作者 邓丽萍 汪冰峰 +6 位作者 刘若愚 张晓泳 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期134-137,共4页
采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti3Al针状相组成;随着应变率增加,合金的... 采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti3Al针状相组成;随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加;Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂;随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。 展开更多
关键词 钛合金 微观组织 动态力学性能 断裂机制
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动态加载时β钛合金马氏体相变研究
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作者 钟艳梅 汪冰峰 +6 位作者 丁旭 张晓泳 樊凯 冯抗屯 谢静 王海鹏 雷家峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期119-123,共5页
为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响,采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^(-1))的动态变形,采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结... 为了研究应变速率对β钛合金马氏体相变的影响,采用分离式霍普金森压杆对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金进行了不同应变速率下(400~1 600 s^(-1))的动态变形,采用光学显微镜、电子背散射衍射和透射电镜研究了动态变形后的微观组织。结果表明,提高冲击功和应变速率可以提高Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Feβ钛合金的屈服强度,当应变速率为1 600 s^(-1)时,屈服强度可达1 250 MPa。在动态冲击过程中,β晶粒中出现大量板条状α′马氏体,马氏体的面积分数随应变速率的增加而增大,说明应变速率对β钛合金的马氏体相变起着重要作用。应变速率会加速马氏体相变,是因为随着应变速率增加,马氏体的形核位置更多,马氏体形成的吉布斯自由能降低。 展开更多
关键词 钛合金 动态加载 冲击诱导马氏体相变 力学性能
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Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金的高温塑性变形行为 被引量:7
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作者 李超 张晓泳 +1 位作者 唐仁波 周科朝 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1914-1920,共7页
在Gleeble-1500热模拟机上对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为750~900℃、应变速率为0.001~1 s 1条件下的流变应力行为。利用光学显微镜分析合金在不同变形条件下的组织演化规律。结果表明:合金的... 在Gleeble-1500热模拟机上对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为750~900℃、应变速率为0.001~1 s 1条件下的流变应力行为。利用光学显微镜分析合金在不同变形条件下的组织演化规律。结果表明:合金的流变应力随着应变速率的增大和变形温度的降低而增大;流变应力随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;变形过程中的流变应力可用Arrhenius双曲正弦本构关系来描述,平均变形激活能为454.2 kJ/mol;各种变形条件均可细化原始晶粒尺寸。随着温度的升高和应变速率的降低,合金的主要软化机制由动态回复逐渐变为动态再结晶;在(α+β)相区变形(750~850℃)时,α相对β晶粒的动态再结晶的发生起到阻碍作用。 展开更多
关键词 Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金 热变形 流变应力 显微组织
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Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金热加工图及其组织演变 被引量:6
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作者 祖利国 张晓泳 +2 位作者 李超 周科朝 唐仁波 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2943-2950,共8页
采用热模拟试验机对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行等温压缩试验,获得变形温度为750~900℃和应变速率为0.001~1 s 1时的真应力真应变曲线,并运用修正后的试验数据建立真应变为0.7的热加工图。通过显微组织观察,分析合金的变形机理,确定... 采用热模拟试验机对Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金进行等温压缩试验,获得变形温度为750~900℃和应变速率为0.001~1 s 1时的真应力真应变曲线,并运用修正后的试验数据建立真应变为0.7的热加工图。通过显微组织观察,分析合金的变形机理,确定热变形失稳区。研究结果表明:Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金加工温度范围较宽,当加工温度低于800℃且变形速率大于0.1 s 1时易发生绝热剪切,造成流变失稳;随着变形温度升高,功率耗散因子η有增大趋势,合金的流动软化机制由动态回复逐渐变为动态再结晶,显微组织也随之细化、均匀。 展开更多
关键词 Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金 高温变形 加工图 显微组织
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