ZTC4钛合金筒形件成形工艺研究

摘要

本文就ZTC4钛合金筒形件的等温成形工艺进行了研究。主要成果和见解如下： 1.通过等温压缩实验，对ZTC4钛合金材料(Ti-6Al-4V)成形特性进行了系统研究，着重分析了变形温度、变形速率和变形量对材料热变形流变应力的影响。在此基础上，运用回归方法和计算机数据处理得出该材料的变形抗力数学模型，从而为等温挤压成形工艺参数的选择和计算机模拟提供了基本依据。 2.通过ZTC4变形过程中的组织演变分析，得出其强韧化机理，即在900℃温度、中等变形速率和大于60％的变形量下内部组织较好。 3.将建立的反映材料变形抗力与工艺参数关系的数学模型耦合到MARC有限元分析软件中，以筒形件的等温挤压成形过程为对象，采用刚塑性有限元模拟，研究成形工艺参数对等效应变、等效应力和载荷—行程曲线的影响，为优化筒形件等温挤压工艺提供理论和技术上的支持；研究了模具结构对成形的影响。得出在变形温度900℃、变形速率10s-1和摩擦系数0.2时变形最合理，与等温压缩实验结果相符；挤压直筒模凹模采用锥角50°，直筒扩口模凸模采用30°。 4.在以上研究工作的基础上，选择坯料的形状，设计挤压模具，优化成形工艺参数，进行实验挤压出筒形件。工作结果表明，所设计的坯料形状与模具结构合理适用，金属流动均匀，挤压直筒件的形状尺寸精度满足技术要求；扩口实验时，出现了塞积，得出结论直筒扩口模凸模采用锥角30°不合适，进行锥角再优化得出锥角15°合适。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用权的说明

1.引言

2.ZTC4合金的力学性能研究

3.微观组织的演变分析

4.ZTC4筒形件的数值模拟分析

4.1挤压直筒的模拟结果及分析

4.2筒形件扩口的模拟结果及分析

4.3小结

5.成形工艺

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢