朱艳春
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曾卫东
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彭雯雯
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张赋升
稀有金属材料与工程
采用热模拟压缩试验与高速摄影技术相结合的方法,对Ti40阻燃钛合金在温度850～1100℃、应变速率0.01～10s-1,变形70％的热变形过程中的初始开裂变形量进行了确定,并对开裂机理展开了研究.结果表明:高速摄影技术能准确地拍摄裂纹开始及扩展的全过程,通过观测热压缩开裂图像获取了临界开裂变形量,并观察到不同的动态开裂方式:45°剪切开裂、纵向及V型开口开裂;光学及SEM显微组织观察表明,高应变速率时,低温区综合表现为混合型脆断,中温区主要表现为带有浅小韧窝的沿晶开裂,高温区为具有大量韧窝的韧性开裂;变形温度和应变速率对破坏方式、裂纹扩展速度及临界开裂变形量有显著影响,随着温度的升高,开裂方式由45°剪切开裂过渡为V型开口开裂及纵向开裂,临界开裂变形量增大,随着应变速率的增加,裂纹扩展速度加快,临界开裂变形量减小.研究发现运用高速摄影技术研究Ti40合金的开裂初始及扩展是有效的.同时,Ti40合金热压缩开裂机制的探索对于Ti40合金热变形机理的研究、参数的优化及工艺-组织-性能关系的深入探索具有重要意义.
关键词:
Ti40阻燃合金
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高速摄影技术
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断裂方式
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开裂机理
彭雯雯
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曾卫东
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王青江
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俞汉清
稀有金属材料与工程
以Ti60高温钛合金为研究对象,提出一种采用高速摄影技术来确定钛合金热压缩过程中临界开裂应变的新方法,该方法通过采用2个对称分布的高速摄影仪来准确捕获裂纹形核的位置以及裂纹扩展路径,可成功地获得热变形过程中的临界开裂应变.最终基于Oh准则,通过引入Zener-Hollomon因子,建立了可以考虑温度和应变速率综合影响的Ti60钛合金热变形的韧性开裂准则.采用FORTRAN语言二次开发子程序将热变形开裂准则嵌入商用有限元软件DEFORM-3D中,对大规格Ti60合金铸锭热镦开裂行为进行预测,验证了模型的有效性.
关键词:
Ti60钛合金
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热变形开裂准则
,
高速摄影技术
