TiC_p/Ti复合材料环件成形数值模拟及实验研究

摘要

为了研究TiC_p/Ti复合材料环件成形能力，采用Deform-3D软件对不同温度预热后的坯料在不同冲孔速度下的环件成形过程进行数值模拟，分析了凸模载荷、最大主应力、金属流动速率和损伤值变化。结果表明，高的预热温度和低的冲孔速度有利于材料成形，综合考虑最终确定1 000℃预热和30 mm/s冲孔速度为环件成形的最佳工艺。本研究通过1 050℃镦拔锻造制备锻坯和1 000℃、30 mm/s下冲孔，成功制备得到了TiC_p/Ti复合材料环件，所得环件微观组织比较均匀，由片层α相、等轴α相、残余β相和TiC_p构成。TiC_p/Ti复合材料环件的室温抗拉强度达1 237.08 MPa，延伸率为5.0%,650℃下的抗拉强度达757.35 MPa，延伸率为7.8%，兼具优异的室高温力学性能，可满足航空航天工业对高温钛基材料环件日益增长的性能需求。

关键词

复合材料 / 环件成形 / 数值模拟 / 力学性能