考虑摩擦效应的工业纯钛TA2热压缩变形本构方程及热加工图

摘要

目的研究工业纯钛TA2在变形温度为800~950℃、应变速率为0.001~1 s^(−1)、压下量为50%条件下的热压缩变形行为,构建材料高温本构方程及热加工图。方法利用Gleeble-3500热模拟试验机进行热压缩试验,对实测流变曲线进行摩擦修正,通过线性回归拟合等方法建立本构方程,基于动态材料模型构建工业纯钛TA2热加工图,确定材料最佳热变形区域。结果工业纯钛TA2热变形激活能Q为473.491 kJ/mol,应力指数n为3.8766;最佳热变形参数为变形温度850~950℃、应变速率0.02~0.35 s^(−1)。结论工业纯钛TA2摩擦修正后的流变应力值均低于实测值,流动应力随变形温度的升高和应变速率的减小而降低。所建立的Arrhenius本构模型可较为准确地描述工业纯钛高温流变行为。工业纯钛TA2在中高温中等应变速率条件下加工性能良好,该区域材料发生了动态再结晶组织转变。