TiC_(p)/Ti复合材料环件成形数值模拟及实验研究

作     者：郭鹏坤 嵇祥 连启豪 冯弘 韩建超 智少勇 张长江 GUO Pengkun;JI Xiang;LIAN Qihao;FENG Hong;HAN Jianchao;ZHI Shaoyong;ZHANG Changjiang

作者机构：太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 海安太原理工大学先进制造与智能装备产业研究院江苏海安226600 山西中工重型锻压有限公司山西定襄035404 

出 版 物：《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Inner Mongolia University of Technology：Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      面：408-416页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2021A016) 海安太原理工大学先进制造与智能装备产业研究院开放研发项目(2023HA-TYUTKFYF033) 

主　　题：复合材料 环件成形 数值模拟 力学性能 

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1000℃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1050℃镦拔锻造制备锻坯和1000℃、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1237.08 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。