TA7鈦合金高溫流變行為研究

東赟鵬，于秋穎，方爽，王淑云，王超淵，宋曉俊

TA7鈦合金高溫流變行為研究

東赟鵬，于秋穎，方爽，王淑云，王超淵，宋曉俊

(北京航空材料研究院，北京100095)

通過熱壓縮試驗(yàn)研究了TA7鈦合金在變形溫度850～1000℃、應(yīng)變速率0.001～0.1s－1條件下的流變應(yīng)力變化規(guī)律，計(jì)算并建立了描述TA7鈦合金高溫變形特性的本構(gòu)方程。結(jié)果表明:變形溫度和應(yīng)變速率對(duì)TA7鈦合金流變應(yīng)力影響顯著，隨變形溫度升高和變形速率的降低，相同變形程度下合金的流變應(yīng)力顯著降低，并且在較低的應(yīng)變下合金即可達(dá)到穩(wěn)態(tài)流變狀態(tài)。

TA7;鈦合金;流變應(yīng)力;本構(gòu)方程

TA7鈦合金屬于中等強(qiáng)度的單相α型鈦合金，具有比強(qiáng)度高、中溫性能好、耐腐蝕性能強(qiáng)、室溫和高溫下斷裂韌性好等優(yōu)點(diǎn)，可長(zhǎng)期在500℃條件下工作，短時(shí)工作溫度可達(dá)800℃，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件，同時(shí)也可用以制造機(jī)匣殼體、壁板、緊固件等零件［1～4］。該合金在α相區(qū)冷成形時(shí)變形抗力大，工藝塑性差，一般在較高溫度下塑性成形加工，因此對(duì)TA7鈦合金高溫變形特性的系統(tǒng)研究對(duì)成形工藝的制定具有重要的指導(dǎo)意義。本研究針對(duì)TA7鈦合金的高溫變形行為，擬建立描述該合金流變特性的本構(gòu)方程，從而為其熱加工工藝的制定提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料及方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料為TA7鈦合金棒材，具體的化學(xué)成分見表1。

表1 TA7鈦合金棒材化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table 1 Chemical composition of TA7 titanium alloy bar(mass fraction/%)

1.2實(shí)驗(yàn)方法

從TA7鈦合金棒材切取8mm×12mm的熱壓縮試樣，在THERMECMASTOR-Z熱模擬機(jī)上進(jìn)行高溫壓縮變形實(shí)驗(yàn)。為了保證試樣在壓縮過程中處于軸向應(yīng)力狀態(tài)，在試樣兩端面涂抹高溫潤滑劑以減小試樣與壓頭間的摩擦力。……