应用FEM与圆环镦粗实验测定TC4钛合金高温变形时的摩擦因数

应用FEM与圆环镦粗实验测定TC4钛合金高温变形时的摩擦因数摘要：本文研究了TC4钛合金在高温下的摩擦行为，通过圆环锻粗实验和有限元模拟分别测定了不同温度下的摩擦因数。结果表明，随着温度的升高，摩擦因

FEMTC4 应用与圆环镦粗实验测定钛合金高温变形 时的摩擦因数 摘要： 本文研究了TC4钛合金在高温下的摩擦行为，通过圆环锻粗实验和 有限元模拟分别测定了不同温度下的摩擦因数。结果表明，随着温度的 升高，摩擦因数逐渐降低，且锻粗处理对摩擦因数的影响较小。本研究 对于理解TC4钛合金的高温变形行为具有一定参考价值。 关键词：FEM；圆环锻粗；摩擦因数；TC4钛合金；高温变形 引言： TC4钛合金是一种广泛应用于航空、航天和化工等领域的高强度、 高刚性、耐腐蚀的金属材料。在高温和高应力的工作环境下，TC4钛合 金的性能会发生变化。其中摩擦因数的变化对于各种机械系统的性能有 很大的影响。因此，研究TC4钛合金在高温下的摩擦行为对于提高其应 用价值具有重要的意义。 实验： 本实验采用了圆环锻粗法和FEM有限元模拟法测定了TC4钛合金 在高温下的摩擦因数。 （1）圆环锻粗实验测定摩擦因数 圆环锻粗实验是一种常用的材料加工工艺，可以模拟材料在高温和 高应力下的变形行为。试样采用了直径为50mm的TC4钛合金圆环，先 在800℃下保温30min，然后进行锻粗处理（变形比例为30%），最后 进行拉伸测试（温度为800℃，应变率为10-3s-1）。 通过拉伸测试测定了材料的变形量和应力等材料性能参数，进而计 算出材料在高温下的摩擦因数。实验结果如下表所示：