变形速率对TZM合金变形抗力的影响

TZM合金的变形抗力受变形温度、变形程度和变形速率的影响,其中变形温度对变形抗力的影响较为明显。当变形速率一定时,变形抗力随着变形温度的升高而降低。以下主要分析变形速率对合金变形抗力的影响。

在温度一定的情况下,TZM合金的变形抗力随着变形速率的增加而增加。如下图所示,当应变速率不大时,曲线的斜率较大,说明此时变形抗力增加速度较快,然后随着应变速率的增加趋于平缓。在起始阶段,随着应变速率的增加,应变程度增大,位错密度也随之增大。由于变形速率不是很大,位错造成的应变能有一定时间能像其他晶粒传递。当位错密度增加到一定程度时,TZM合金中的Ti和Zr等微量元素发生固溶强化,加剧了晶格的畸变,产生形变强化,使材料的加工硬化增大,导致起始阶段变形抗力增大较快。

起始阶段变形抗力增大,但随着变形速率的增加,变形抗力趋于平稳。因为,随着变形速率的增加,单位时间内的变形量增大,位错在运动中产生交割和缠结,使得塑性变形的能量来不及向周围晶粒传递,造成应变能增加,导致温度效应提高合金的变形温度,使变形金属在一定程度上产生了回复和动态再结晶。动态回复和动态再结晶的软化作用抵消了一部分的加工硬化,从而使变形抗力趋于平稳。

一般来说,变形抗力随着变形程度的增大而增大。变形速率一定时,变形抗力随着变形温度的升高而降低,变形温度一定时,变形抗力随着应变速率的增大而增大。

TZM合金棒

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