胡静

（成都工业学院 机械工程系，成都 611730）

0 引 言

TC4 钛合金由美国于1954 年研制成功［1］。它是一种α+β 等轴马氏体型两相合金，密度小、耐高温、比强度高、耐腐性好、抗氧化性能好，被广泛应用于航空航天、武器装备、舰船及医学等领域中，约占钛合金总产量的50%。在金属压力加工中引入电流，电子的定向运动促进微观形变，有利于塑性变形。材料发生塑性变形所需的应力越小，则其变形抗力越小，塑性越好。钛合金的力学性能对电力学参数敏感，因此，研究高温压缩过程中电流大小对TC4 钛合金力学行为的影响，对实现工艺参数优化和提高工件质量是非常有意义的。

高温压缩试验是利用电流作为加热源，以不同的升温速度分别加热不同晶粒度的TC4 钛合金。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

本次电塑性压缩试验材料为若干φ5×7.5 mm TC4 钛合金小圆柱体试样，平均晶粒度分别为8 μm、16 μm 和20 μm，退火态，等轴α+β 组织。化学成分质量分数如下：Ti，6.50%Al，4.25%V，0.16%O，0.04%Fe，0.02%C，0.015%N，0.0018%H 和其他。

1.2 试验方法

利用Gleeble-1500D 动态热-力学模拟机完成TC4钛合金高温压缩实验。热-力学模拟机利用闭环控制的直流电阻加热方式加热试样，工艺路线为：分别以10 ℃/s 和50 ℃/s 的升温速度将试样加热至变形温度700 ℃，变形速率为10-3/s，变形量为35%，水淬。

2 结果及分析

2.1 电流大小与升温速度的关系

热-力学模拟机根据预设升温速度控制输出电流大小，且满足下式：

式中：I 为通过试样的电流；A 为试样横截面积；ρ 为试样的密度；C 为试样的比热容；σ 为试样的电阻系数；dT/dt为试样的预设升温速度。

由式（1）可知，试样一定，I 与dT/dt 相关，理想状态时I2∝dT/dt。……