精密成形工程

作者：孟亚飞, 王庆敏, 武川, 徐广胜, 王孟超, 姚磊

单位：1.天津职业技术师范大学 汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室,天津 300222; <br>2.首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北 唐山 063200; <br>3.陕西工业职业技术学院 材料工程学院,陕西 咸阳 712099

关键词：孔型轧制,有限元模拟,等效塑性应变,微观组织,力学性能

基金：国家自然科学基金（52075386,52475394）; 天津市自然科学基金多投入重点项目（22JCZDJC00650）

目的 揭示钛合金孔型轧制的力学性能规律和微观组织演化机制。方法 利用有限元软件Abaqus对Ti6554钛合金棒料进行多道次孔型轧制模拟。研究不同轧制温度（500、600、700 ℃）对驱动辊轧制力、等效塑性应变和温度分布的影响规律,并比较不同轧制温度下棒料轧制后的微观组织和力学性能。结果 与初始棒料相比,轧制后棒料的微观组织更加均匀,晶粒得到了显著细化。随着轧制温度的升高,棒料内部的位错密度显著降低,棒料的室温抗拉强度从1 186.3 MPa降低至984.4 MPa,屈服强度由1 165.2 MPa降低到953.8 MPa;然而,断后伸长率从13.1%增长到27.8%,冲击韧性从10.8 J/cm2增长到29.7 J/cm2。结论 通过有限元模拟和实际实验相结合的方法,从驱动辊轧制力、棒料的温度和截面尺寸方面验证了有限元模拟的准确性和可靠性。在600 ℃轧制时,棒料内部各区域的等效塑性应变分布更加均匀,晶粒尺寸及组织的均匀性得到显著改善。棒料的拉伸断口有着多而深的等轴韧窝,呈现出韧性断裂特征;而在500 ℃轧制时,断口处韧窝的数量较少,并且存在微小的解理平面,表现出准解理断裂特征。

来源：2025年第8期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2025年第8期