Ti6Al4V合金的高温短时蠕变本构关系与应力松弛行为.pdfVIP

第25卷第 12期 中国有色金属学报 2015年 l2月 V0lume25Number12 TheChineseJournalofNonferrousM etals December2O15 文章编号：1004．0609(2015)12—3344—08 Ti6AI4V合金的高温短时蠕变本构关系与 应力松弛行为 杜舜尧，陈明和，谢兰生，张成祥 f南京航空航天大学 机电学院，南京 210016) 摘 要：对 Ti6A14V合金在不同温度(650、700和 750℃)、初始应力(100和 150MPa)和预应变(3．97％~115．87％) 条件下进行多组应力松弛试验；研究Ti6A14V合金高温下的应力松弛行为以及影响因素。利用应力松弛的试验数 据推导出高温短时蠕变应变速率与应力的关系，对蠕变应变速率一应力曲线进行拟合，得到Ti6A14V合金的高温 短时蠕变本构方程。将高温短时蠕变本构关系代入有限元软件 ABAQUS中对Ti6A14V合金的应力松弛行为进行 模拟。结果表明：Ti6A14V合金的应力松弛可以分为两个阶段：第一个阶段应力松弛速率很快，剩余应力急剧降 低，该过程时问为应力松弛的前250s；第二个阶段应力松弛较为缓慢，经过2000s后剩余应力趋向于某一极限 值，即应力松弛极限。温度对 Ti6A14V合金应力松弛的影响显著，应力松弛随温度的升高而加快，且温度越高， 应力松弛极限越小。初始应力和预应变越大，应力松弛极限越大，但是两者对应力松弛行为的影响不大。模拟结 果与试验测得的应力松弛曲线具有很高的吻合度，验证了高温短时蠕变本构关系的可靠性。 关键词：Ti6AI4V合金；应力松弛行为；短时蠕变；本构方程 中图分类号：TG146．2 文献标志码 ：A Short-term creepconstitutiverelationand stressrelaxationbehaviorofTi6AI4V alloyathightemperature DU Shun—yao，CHEN M ing—he，XIELan—sheng，ZHANG Cheng—xiang (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering， NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China) Abstract：ThestressrelaxationtestsofTi6A14Valloywereconductedatdifferenttemperatures(650。700and750℃)， initialstresses(100and150MPa)，pre—strains(3．97％and15．87％)．ThesrtessrelaxationbehaviorofTi6Al4Valloyand influenceofdifferentfactorsathightemperaturewerediscussed．Basedontheexperimentaldataofstressrelaxation，the relationshipbetweenshort．term creepstrainrateandstresswasdeduced．Then，theshort—temr creepconstiuttiveequation ofTi6A14V alloyathightemperat