崔明亮 刘 娟 高 蕾 杨 希 张 鹏 李宏伟 赵 翔

(1．中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司，四川618000；2．哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，黑龙江150000)

钛合金作为一种具有高比强度，优良的耐蚀性和较好的综合力学性能的材料，广泛应用于航空航天、船舶制造等产业[1-2]。Ti-55531合金作为一种新型近β钛合金，相比于其他钛合金，该合金具有更好的淬透性和更优的断裂韧性[3]。目前，针对Ti-55531合金的研究相对较少，到目前为止，国内学者甘守武等[4]建立了Ti-55531合金的神经网络流变应力模型，该模型虽然预测精度较高，但由于不是一个具体的现象学模型，不能应用于有限元软件中。Johnson-Cook模型作为一种现象学模型，在1983年被Johnson G R 和Cook W H 首次提出[5]，并在2010年被Lin等[6]学者进行修正改进，使其更适用于描述合金的热变形行为。本文基于热压缩试验得到的Ti-55531合金的流变曲线，对该合金的流变行为进行了分析，建立了该合金修正的Johnson-Cook本构模型，并用该模型对该合金的流变应力进行了预测。

1 实验

实验用Ti-55531合金为直径360 mm的锻态棒料，其化学成分如表1所示。从原材料上取出直径为8 mm，高度为12 mm的试样，在Gleeble-3500热模拟试验机上进行热压缩试验，在730～880℃范围内六个均分温度条件下和0.001～1 s-1应变速率条件下进行总计24组试验。在进行热压缩前，每个试样均被以10℃s的速度加热至试验温度并保温180 s，试样与砧板接触的端面加上石墨片以减小摩擦对试验结果的影响。试验机配备的系统自动获取热压缩过程的名义应力应变数据并将其转换为真实应力应变数据，如图1所示。……