Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr合金热变形行为及热加工图

作者：武小茜; 赵洪川; 岳婷婷; 沈儒风; 周舸; 张浩宇^*

来源：精密成形工程, 2023, 15(01): 34-40.

• 钛合金
• 热变形
• 流变应力
• 本构方程
• 热加工图

目的 建立近β钛合金Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr(质量分数)的热变形本构方程，绘制热加工图，确定该合金的流变失稳区和适宜加工区，为其在工业生产中热加工工艺参数的制定提供指导。方法 在变形温度700～850℃、应变速率0.000 5～0.5 s-1、真应变0.7的条件下，对近β钛合金Ti-6Mo-5V-3Al-2Fe-2Zr进行热压缩实验；基于Arrhenius方程建立该合金的热变形本构方程，并对方程进行验证；根据Prasad失稳准则，构建该合金的热加工图。结果 该合金的流变应力随着变形温度的升高而减小，随着应变速率的增大而增大；其热变形激活能为226.29 kJ/mol，本构方程为ε=e21.161 9[sinh(0.008 34σ) ]3.11068exp[-226.29/(RT)]；通过热变形本构方程得到的峰值应力计算值与实验值平均误差为4.21%。结论 建立的热变形本构方程预测了流变应力，描述了该合金的热变形行为；通过叠加合金的能量耗散图和流变失稳图，获得了该合金的热加工图。基于热加工图确定该合金的流变失稳区为变形温度700～755℃与784～850℃、应变速率0.5～0.05 s-1，最佳加工区为变形温度836～850℃、应变速率0.000 5～0.005 s-1。

• 单位
  沈阳工业大学