锻造钽的性能及动态流动本构关系

郭伟国¹

(1.西北工业大学,陕西,西安,710072)

摘要:为了解经挤压、锻造和热处理工序所得纯钽材的性能,对各工序钽材的化学成分、硬度、微观组织进行了检测.对挤压、锻造和热处理工序后钽材的力学行为进行了研究.应用Instron液压伺服试验机和分离式Hopkinson压杆对经锻造和热处理的钽材在不同温度不同应变率下的性能进行了试验.结果表明:(1)经初始挤压钽棒的氧和碳含量比原料粉高出约30%,但氮的含量比粉料下降50%以上;(2)再锻造后经过1523 K,2 h的退火处理,钽饼已完全再结晶.晶粒数和硬度沿钽饼中心到边沿变化;(3)挤压和锻造的钽饼中心处呈现明显的各向异性,这种性质随远离圆饼中心而变弱.基于热激活位错滑移机制以及塑性变形的物理概念,给出了一个预测钽材塑性流动应力的本构模型.通过与Johnson-Cook模型以及实验结果比较和分析可知,此模型可以较好地预测钽金属的塑性流动应力.

关键词:钽; 锻压; 力学性能; 应变率; 本构关系;

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