超声振动辅助压缩α-Ti

各向异性声塑性显著

通过耦合晶粒取向、力学阈值和超声能量密度的声塑性模型，揭示α-Ti在超声振动辅助压缩下各向异性和非均匀的软化机制，为钛合金超声辅助成形提供理论依据。

Zhang, Haidong · 邓磊 · Yi, Hao · 李成 · 唐学峰 · 龚攀 · Mao, Zhang · 金俊松 · 王新云

International Journal of Plasticity 2024

技术优势

能同时预测织构和软化

模型同时给出不同取向试样的应力-应变响应和孪晶体积分数，和实验结果一致，为工艺设计提供依据。

能预测哪些变形模式被激活

模型揭示了不同取向试样中超声激活的滑移和孪晶模式的变化，有助于理解织构演化。

能反映应力分布变化

全晶体塑性模拟显示晶粒尺度应力不均匀性在超声下得到缓解，有助于预测局部损伤风险。

应用场景

• 钛合金超声辅助成形：利用声塑性降低成形力，提高钛合金的成形极限和尺寸精度。
• 金属塑性加工：通过超声振动改善金属塑性流动，减少回弹和缺陷。
• 航空钛合金构件制造：在航空钛合金构件成形中利用声塑性降低载荷，延长模具寿命。
• 增材制造后处理：用超声振动辅助压缩消除增材制造钛合金的残余应力和各向异性。