Ti6554合金铸锭挤压工艺研究 被引量：1

1

作者 高章虎 宋丽平 +1 位作者 孙慧 徐广胜 《模具技术》 2025年第3期54-59,共6页

本文探讨了挤压成形过程中,挤压温度和挤压比对小规格新型近β型钛合金Ti6554棒材的组织性能和微观结构的影响。通过控制不同加工参数,分析材料显微组织以及材料性能的影响因素。结果表明,在较高的挤压比和较为适宜的挤压温度下,合金的... 本文探讨了挤压成形过程中,挤压温度和挤压比对小规格新型近β型钛合金Ti6554棒材的组织性能和微观结构的影响。通过控制不同加工参数,分析材料显微组织以及材料性能的影响因素。结果表明,在较高的挤压比和较为适宜的挤压温度下,合金的晶粒得到了显著细化,提升了材料的机械强度和整体性能。本研究同时兼顾挤压后的晶粒细化程度与室温力学性能,避免使用过程中的微小形变,Ti6554钛合金挤压工艺优化参数为:挤压温度为1 080℃,挤压比为4,挤压速度为30~45 mm/s。 展开更多

关键词 ti6554 挤压温度 挤压比 组织性能 拉伸断口分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

尺寸因素对Ti6554力学性能的影响研究

2

作者 李超 刘宏伟 +2 位作者 李秦伟 王萱 李贞婷 《山西冶金》 2025年第4期11-12,15,共3页

对Ti6554钛合金丝材进行室温拉伸试验时,发现试样类型不同,材料的抗拉强度和规定塑性延伸强度差异大。通过力学性能分析、维氏硬度分析、金相显微组织分析和力学试样类型影响分析对比发现,Ti6554钛合金丝材在室温环境下,随着试样直径的... 对Ti6554钛合金丝材进行室温拉伸试验时,发现试样类型不同,材料的抗拉强度和规定塑性延伸强度差异大。通过力学性能分析、维氏硬度分析、金相显微组织分析和力学试样类型影响分析对比发现,Ti6554钛合金丝材在室温环境下,随着试样直径的减小,材料的抗拉强度和规定塑性延伸强度不断增加,这种变化主要是由于材料内部缺陷减少和试样形状的变化所引起。 展开更多

关键词 ti6554 尺寸因素 室温拉伸

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti6554钛合金β相区动态再结晶元胞自动机模拟

3

作者 彭志伟 武川 +1 位作者 王圆圆 时文才 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期163-171,共9页

为了探究热变形过程中工艺参数对Ti6554钛合金微观组织演化的影响机理,在变形温度为770~910℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-3500型热模拟试验机进行热压缩实验。基于获得的应力-应变以及微观组织数据进行回归分析,... 为了探究热变形过程中工艺参数对Ti6554钛合金微观组织演化的影响机理,在变形温度为770~910℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的条件下,采用Gleeble-3500型热模拟试验机进行热压缩实验。基于获得的应力-应变以及微观组织数据进行回归分析,构建了动态再结晶演变方程,并结合元胞自动机法(CA)实现了Ti6554钛合金高温变形过程中β相区的动态再结晶(DRX)演变模拟。结果表明,Ti6554钛合金的流变应力对变形温度和应变速率的变化响应强烈,并且随着温度的提升和应变速率的降低,材料内部通过促进DRX行为提高了软化效应,从而降低了流变应力;建立的CA模型可以准确模拟不同工艺条件下Ti6554钛合金的DRX行为,所预测的平均晶粒尺寸误差小于10%。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 Β相 高温变形 元胞自动机 动态再结晶

原文传递

Ti6554钛合金双道次热挤压宏微观演化的有限元模拟与试验研究 被引量：5

4

作者 刘斌 武川 周宇杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期83-95,共13页

通过热挤压试验和有限元模拟研究了Ti6554钛合金双道次挤压宏观变形和微观组织演化规律,并进行优化获得了最优挤压工艺参数。首先,基于热压缩试验建立了材料热挤压变形本构方程、动态再结晶动力学模型和晶粒长大模型。其次,基于Deform-2... 通过热挤压试验和有限元模拟研究了Ti6554钛合金双道次挤压宏观变形和微观组织演化规律,并进行优化获得了最优挤压工艺参数。首先,基于热压缩试验建立了材料热挤压变形本构方程、动态再结晶动力学模型和晶粒长大模型。其次,基于Deform-2D软件建立了材料双道次挤压宏微观耦合的有限元模型,研究了挤压比(13.04、10.56和8.73)、预热温度(890、940和990℃)和挤压速度(35、45和55 mm·s^(-1))对棒材的温度场、等效塑性应变场和晶粒尺寸的影响,并通过挤压试验进行了模型验证。最后,采用Design-Expert建立了挤压工艺参数与平均晶粒尺寸标准差、体积分数标准差和挤压力之间的响应面模型,采用Matla遗传算法进行多目标优化,获得了最优挤压工艺(挤压比8.73、挤压速度52 mm·s^(-1)、预热温度913℃)。采用此工艺对Ti6554钛合金进行了热挤压试验,并对挤压得到的棒料试样进行金相观察,结果表明,晶粒破碎效果较好,晶粒尺寸均匀性提高。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 棒料热挤压 有限元模拟 多目标优化 响应面法

原文传递

热处理对挤压成形Ti6554合金棒材组织及力学性能的影响 被引量：1

5

作者 高章虎 史文 +1 位作者 宋丽平 徐广胜 《钛工业进展》 CAS 2024年第6期15-19,共5页

通过金相组织分析、室温拉伸性能测试和断口形貌观察,对比研究了不同热处理工艺对小规格Ti6554合金挤压棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,低温固溶处理(780℃/1 h/AC)有助于Ti6554合金挤压棒材细化晶粒,而高温固溶处理(830℃/1 h... 通过金相组织分析、室温拉伸性能测试和断口形貌观察,对比研究了不同热处理工艺对小规格Ti6554合金挤压棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,低温固溶处理(780℃/1 h/AC)有助于Ti6554合金挤压棒材细化晶粒,而高温固溶处理(830℃/1 h/AC)能显著消除成分偏析,提高组织均匀性。固溶+时效处理能够提高材料的强度,但也会相应地降低其塑性。综合分析,Ti6554合金挤压棒材的最佳固溶+时效工艺为780℃/1 h/AC+480℃/8 h/AC。 展开更多

关键词 ti6554合金 挤压棒材 热处理 显微组织 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti6554钛合金脉冲电流辅助压缩本构模型的建立及应用 被引量：6

6

作者 刘斌 武川 周宇杰 《精密成形工程》 北大核心 2022年第5期27-35,共9页

目的基于电辅助压缩试验,建立Ti6554钛合金的电辅助压缩本构模型,并对本构模型进行验证。方法针对Ti6554钛合金材料,在一定脉冲电流参数(电流密度为40、32、24 A/mm^(2),频率为1、5、10 Hz,占空比为0.7、0.5、0.3)以及应变速率为0.002、... 目的基于电辅助压缩试验,建立Ti6554钛合金的电辅助压缩本构模型,并对本构模型进行验证。方法针对Ti6554钛合金材料,在一定脉冲电流参数(电流密度为40、32、24 A/mm^(2),频率为1、5、10 Hz,占空比为0.7、0.5、0.3)以及应变速率为0.002、0.005、0.01 s^(-1)、下压量为50%的条件下,进行电辅助压缩试验,并基于唯象和物理机制,建立电辅助压缩的本构模型,采用回归拟合的方法确定本构模型参数,得到具体方程,并基于电辅助压缩试验的应力–应变曲线,分析脉冲电流参数对应力–应变的影响规律。结果将电辅助压缩试验测得的试验值与本构模型得到的预测值进行相对误差分析,得到最大相对误差小于7%。结论采用回归拟合的方法建立的本构模型相对误差较小,能够准确预测材料在不同脉冲电流参数下的流动应力。 展开更多

关键词 电致塑性 ti6554 本构方程 脉冲电流

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ti6554钛合金高温变形行为与微观组织演化机制研究 被引量：8

7

作者 武川 刘斌 +1 位作者 周宇杰 徐广胜 《精密成形工程》 北大核心 2022年第1期114-125,共12页

目的揭示新型高强韧钛合金Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)在710~910℃和0.001~10 s^(-1)条件下的热变形行为、热加工图和微观组织演化机制。方法基于Gleeble-3800D热模拟试验和金相观察,基于实测数据拟合Arrhenius型全应变本构模型。结果建... 目的揭示新型高强韧钛合金Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)在710~910℃和0.001~10 s^(-1)条件下的热变形行为、热加工图和微观组织演化机制。方法基于Gleeble-3800D热模拟试验和金相观察,基于实测数据拟合Arrhenius型全应变本构模型。结果建立了本构模型σ=0.0045ln{(Z/4.66×4.66×10^(12))^(1/3.76)+[(Z/4.66×10^(12))^(2/3.76)+1]^(1/2)};建立了应变为0.1~0.9的热加工图;Ti6554钛合金在温度高于850℃、应变速率低于0.1 s^(-1)和应变大于0.6的条件下,会发生明显的动态再结晶现象。结论预测流动应力值与实验值的最大误差为10%,为制定Ti6554钛合金锻件热加工工艺提供了理论依据。 展开更多

关键词 ti6554高强韧钛合金 本构方程 热加工图 动态再结晶

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于机器学习与有限元相结合的Ti6554合金热挤压棒材组织均匀性调控 被引量：2

8

作者 彭志伟 武川 +1 位作者 王园园 时文才 《精密成形工程》 北大核心 2024年第8期91-101,共11页

目的寻求一种快速且高效的方法,以获得微观组织分布均匀的Ti6554钛合金棒材制备工艺参数。方法通过实验验证了Ti6554钛合金棒材热挤压有限元模型的准确性,并基于有限元模拟获取的晶粒尺寸数据,构建以工艺参数为输入特征量、以组织均匀... 目的寻求一种快速且高效的方法,以获得微观组织分布均匀的Ti6554钛合金棒材制备工艺参数。方法通过实验验证了Ti6554钛合金棒材热挤压有限元模型的准确性,并基于有限元模拟获取的晶粒尺寸数据,构建以工艺参数为输入特征量、以组织均匀度为输出的机器学习数据集。随后,采用随机森林回归(RFR)算法构建Ti6554钛合金棒材的组织均匀度预测模型,同时采用粒子群(PSO)算法对模型进行优化,以提高预测精度。在此基础上,利用粒子群优化随机森林回归(PSO-RFR)模型映射的数据,建立了关于挤压速度v、挤压温度t_(0)、挤压比γ和组织均匀度ΔDDRX的多项式方程,并利用遗传算法(GA)在搜索域进行目标搜索,最终确定最佳工艺组合。结果与RFR算法相比,PSO-RFR算法构建的预测模型有更好的预测精度,采用GA算法获得的工艺组合(v=47.9 mm/s、t_(0)=989℃、γ=9.06)制备棒材时,棒材微观组织晶粒细化、分布均匀性好。结论相较于实验或者有限元的传统方法,该调控方法不仅节约了时间,还提高了效率,同时也为热挤压棒材的组织均匀性调控提供了新的思路。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 热挤压 随机森林 遗传算法 均匀性调控

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑韧性损伤的Ti6554电塑性本构模型建立及应用 被引量：1

9

作者 时文才 武川 +2 位作者 周宇杰 王园园 彭志伟 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期175-183,共9页

建立了修正Johnson-Cook电塑性本构模型,使用FORTRAN语言开发了用户硬化子程序UHARD,并耦合指数形式的韧性损伤断裂准则,使用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟。为验证本构模型与有限元模型的合理性,设计了脉冲电流辅助单向拉伸实验,通... 建立了修正Johnson-Cook电塑性本构模型,使用FORTRAN语言开发了用户硬化子程序UHARD,并耦合指数形式的韧性损伤断裂准则,使用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟。为验证本构模型与有限元模型的合理性,设计了脉冲电流辅助单向拉伸实验,通过控制脉冲电源的频率、占空比以及试验机的拉伸速度,分别在12、13和15 A·mm^(-2)电流密度下对Ti6554试样进行拉伸,直至断裂。结果表明,模拟与实验的载荷-位移、温度-时间曲线吻合情况良好,试样在15 A·mm^(-2)电流密度下的流动应力较小,温度攀升较缓,颈缩区域更广,颈缩现象提前发生,材料刚度退化最慢,最后通过扫描电子显微镜观察了3种电流密度下试样的断口形貌,发现试样均为韧性断裂。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 电塑性拉伸 损伤断裂 数值模拟 二次开发

原文传递

预应变对Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金时效行为的影响研究

10

作者 何书林 李瑞 +4 位作者 赵鼎萱 赵高峰 刘继雄 王小翔 陈威 《稀有金属》 北大核心 2025年第3期305-316,共12页

本文研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金经室温和液氮温度条件下预应变对合金时效行为的影响。微观组织观察结果显示,在室温条件下,预应变诱发位错滑移并在组织中形成滑移带。不同预应变量对α相的析出行为影响显著,随着预变形量... 本文研究了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al高强亚稳β钛合金经室温和液氮温度条件下预应变对合金时效行为的影响。微观组织观察结果显示,在室温条件下,预应变诱发位错滑移并在组织中形成滑移带。不同预应变量对α相的析出行为影响显著,随着预变形量增加,时效组织从条带状演变为网格状,最后发展成均匀细密的组织。这主要得益于预变形在β基体滑移带内储存的高密度位错为α相形核提供了渐次增加的驱动力。在液氮温度条件下,预应变在β母相中除了形成位错滑移带,同时激发孪晶,因此,时效后除去形成上述时效组织外,在孪晶界处产生连续的孪晶界α相。同时,孪晶内部的α析出依赖于孪晶宽度,当孪晶宽度较小时,孪晶内部α相的析出受到限制甚至完全抑制。硬度测试结果表明,预应变时效后,合金硬度随预变形量的增加而增加,这与α相析出密度不断增加诱发的更高析出强化效应有关。但是,时效温度增加使得α相显著粗化,降低了试样硬度。 展开更多

关键词 ti6554合金 预应变 时效行为 微观组织

原文传递

钛合金电辅助拉伸变形的三场耦合建模与试验研究 被引量：4

11

作者 周宇杰 曲周德 +1 位作者 武川 刘斌 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期158-167,共10页

基于ABAQUS子程序UMAT建立了Ti6554钛合金脉冲电流辅助拉伸过程的电-热-力三场耦合有限元模型,分析了脉冲电流密度、占空比和频率对流动应力和温度变化的影响规律,将模拟结果与电辅助拉伸试验结果进行了对比,解耦了电塑性效应中的焦耳... 基于ABAQUS子程序UMAT建立了Ti6554钛合金脉冲电流辅助拉伸过程的电-热-力三场耦合有限元模型,分析了脉冲电流密度、占空比和频率对流动应力和温度变化的影响规律,将模拟结果与电辅助拉伸试验结果进行了对比,解耦了电塑性效应中的焦耳热效应和非热效应,分析了其对应力降的贡献,并提出一种量化非热效应贡献的经验表达式。结果表明:随着脉冲频率的降低,应力降和温升降低;随着占空比的增大,不同频率间应力降和温升的差距逐渐减小;脉冲频率为1和10 Hz时,随着占空比的增大,应力降和温升增大,而脉冲频率为0.1 Hz时,实际温升和应力降不随占空比的增大而改变。通过解耦非热效应,发现电流密度越大,非热效应的贡献越小;真应变越大,非热效应的贡献越大。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 电热力耦合 电辅助拉伸 电塑性效应 应力降

原文传递

基于位错密度的钛合金电辅助压缩仿真与实验验证 被引量：1

12

作者 周宇杰 刘斌 +1 位作者 武川 曲周德 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期51-60,共10页

目的 以新型高强韧Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)近β钛合金为对象,探讨脉冲电流对材料变形行为和温度变化的影响规律,揭示Ti6554钛合金在不同电流密度下的位错密度演化规律。方法 对材料进行不同电流密度、占空比、应变速率条件下的电辅... 目的 以新型高强韧Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)近β钛合金为对象,探讨脉冲电流对材料变形行为和温度变化的影响规律,揭示Ti6554钛合金在不同电流密度下的位错密度演化规律。方法 对材料进行不同电流密度、占空比、应变速率条件下的电辅助压缩实验,建立考虑位错密度的修正电塑性本构模型,基于ABAQUS进行UMAT子程序开发,建立电-热-力三场耦合有限元模型,模拟Ti6554钛合金电辅助压缩变形过程,并进行实验验证。结果 随着电流密度和占空比增大流动应力减小,随着应变速率增大流动应力也增大;电辅助压缩实验结果与模拟结果相比的平均误差为6.31%,验证了模型的有效性;通过子程序状态变量输出位错密度的变化发现,电流密度为15.92、23.88、27.87、31.88、39.81 A/mm^(2)的位错密度分别下降了15.34%、55.63%、68.23%、83.84%、89.13%,表明位错密度随电流密度的增大而降低。结论 建立了基于位错密度的电塑性本构模型和电-热-力多场耦合的有限元模型,能够模拟Ti6554钛合金的电压缩变形行为,并且表征了位错增殖、位错湮灭及动态回复,获得了其位错密度的演化规律。 展开更多

关键词 ti6554钛合金 位错密度 电辅助压缩 电塑性本构 动态回复

在线阅读 下载PDF 职称材料