金属学报

作者：范荣磊, 陈明和, 吴迪鹏, 武永

单位：南京航空航天大学 机电学院 南京 210016

关键词：晶体塑性,M-K理论,TA32钛合金板材,损伤演化,成形极限,

基金：国家自然科学基金项目(51805256);国家自然科学基金项目(52375345);中央高校基本科研业务费专项资金项目(56XAC21017);中国博士后科学基金项目(2020M670792)

晶体塑性模型将金属材料的塑性变形与微观组织演化相统一，为更好地理解钛合金高温复杂变形机制和预测不同应变路径下的成形极限提供了一种强有力的工具。本工作基于TA32钛合金板材的微观组织及晶体取向建立了一种考虑损伤演化的晶体塑性有限元(CPFE)模型，并通过耦合CPFE模型与M-K凹槽理论预测了TA32板材在750 ℃下的成形极限图(FLD)。结果表明，所提出的CPFE模型准确地预测了TA32板材在750 ℃不同应变速率下的宏观力学响应、微观非均匀变形和损伤演化行为。在不同应变路径下，原始板材中基面双峰织构的基面滑移系和柱面滑移系均难以被激活，导致其比横向织构更容易诱导损伤。采用CPFE-M-K耦合模型预测的FLD与实验结果吻合良好，并准确捕捉到了等双轴拉伸区域附近极限主应变降低的现象，分析表明其与材料力学性能的各向异性密切相关。此外，CPFE-M-K耦合模型中凹槽初始倾角的改变会显著影响TA32板材成形极限的预测精度，应变增量比为-0.5~0.5和0.6~1.0范围内的临界初始倾角分别为0°和90°。

来源：2025年第8期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2025年第8期