钟明君 王克鲁 程 静 欧阳德来 崔 霞 李 鑫

1.南昌航空大学航空制造工程学院，南昌，3300632.南昌航空大学材料科学与工程学院，南昌，330063

0 引言

Ti-29Nb-13Ta-4.5Zr(TNTZ)钛合金作为Ti-Nb-Ta-Zr系中的第三代新型β型医用钛合金，具有低弹性模量、高比强度、良好的耐磨耐蚀性和生物相容性等特点，被广泛用于人工关节、骨骼修复、脊柱固定器等生物医用材料领域，具有极其重要的医用价值[1-3]。

本构模型是描述金属材料在塑性变形过程中流变应力动态响应的数学模型，该模型刻画了流变应力与热变形参数(应变速率、变形温度和应变)之间的非线性函数关系。金属材料在塑性加工时，流变应力的大小既是衡量材料塑性加工能力的重要指标，也是设备选择和模具相关设计的依据和前提[4]。由于钛合金在热加工过程中变形抗力大，对变形温度和应变速率较为敏感，成形比较困难，因此，研究TNTZ钛合金热变形过程中的流变行为和本构模型对合理制定其热加工工艺具有重要意义。

近年来，国内外学者对TNTZ钛合金的各项性能展开了一系列研究。黄海广等[5]采用放电等离子体烧结技术(SPS)制备了综合性能优良的TNTZ钛合金，研究了烧结温度对其致密度、微观组织和力学性能的影响。王冉[6]通过向TNTZ钛合金中添加稀土氧化物Y2O3，研究了Y2O3对TNTZ钛合金腐蚀磨损性能的影响规律，结果表明Y2O3的添加可以改善TNTZ钛合金的力学性能，提高合金的硬度、耐腐蚀性和耐磨损能力。物理基本构模型考虑了材料内部组织结构的变化，将宏观参数(应变速率、变形温度、应变量)与材料相关的物理基础参数(自扩散激活能等)进行结合，在预测流变应力的同时还能有效地反映材料的物理特性。……