超声表面滚压加工纯钛梯度材料的力学性能反演与有限元分析

摘要：

对TA2纯钛进行超声表面滚压加工,研究了其截面显微组织和残余应力分布;采用纳米压痕试验测定距表面不同距离处的载荷-压入深度曲线并反演得到应力-应变曲线,将该应力-应变关系作为材料属性,采用有限元方法模拟得到载荷-压入深度曲线,通过与试验曲线进行对比对反演方法进行验证,并且研究了初始屈服应力和应变硬化指数对载荷-压入深度曲线的影响.结果表明:试样表层形成晶粒尺寸逐渐增大的梯度结构,残余压应力随着距表面距离的增加先增大后减小;载荷-压入深度模拟曲线与试验曲线基本一致,最大压入深度的相对误差在8％以内,说明反演方法可靠;随着初始屈服应力和应变硬化指数增大,载荷-压入深度曲线加载段曲率增大,塑性功与总功之比减小,初始刚度变化不明显.

关键词：超声表面滚压;纳米压痕;纯钛;有限元模拟

所属期刊栏目：45

分类号：TG115.5(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;上海市青年科技启明星项目

在线出版日期：2021-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：58-65