Resumen

Para obtener las propiedades mecánicas exactas de la aleación de titanio TC4, se realizaron los experimentos de compresión de la aleación de titanio TC4 a diferentes velocidades de deformación (10^-2,10^-3,10^-4 s^-1) a temperatura ambiente en la máquina de ensayo de materiales servo electrohidráulica MTS-810. Se obtuvieron los datos de los experimentos de compresión de la aleación de titanio TC4 a diferentes velocidades. Además, se estableció el modelo constitutivo de Johnson-Cook. Debido a las diferentes condiciones, la ecuación se simplifica, los parámetros constitutivos se obtienen mediante el método de estimación paso a paso, y se establece el modelo constitutivo Johnson- Cook (JC) de la aleación de titanio TC4 a temperatura ambiente. Los resultados de predicción del modelo se compararon con los datos experimentales, la curva de predicción está en buen acuerdo, lo que verifica la viabilidad del modelo.

INTRODUCCIÓN

Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, la demanda de materiales, especialmente metales, aumenta en todos los campos de la industrialización. Es necesario comprender su comportamiento en condiciones extremas para explotar plena y eficazmente el potencial del material [1]. La aleación de titanio presenta las ventajas de una masa ligera, una elevada resistencia específica, una buena resistencia a la corrosión, una elevada resistencia térmica y un buen comportamiento a bajas temperaturas. Se utiliza ampliamente en campos de alta tecnología como la industria aeroespacial, la navegación, el ejército y la defensa nacional [2]. Los principales componentes de las aleaciones de titanio son la fase α, las aleaciones de titanio de fase β y las aleaciones de titanio de dos fases α+β. Las aleaciones de titanio bifásicas son las más utilizadas, siendo la TC4 la más representativa. Debido al procesamiento único de las aleaciones de titanio, el rendimiento es de aproximadamente el 50 %, por lo que es importante comprender las propiedades mecánicas de las aleaciones de titanio TC4. Muchas aleaciones tendrán diferentes propiedades mecánicas bajo diferentes condiciones de carga.

Debido a la alta sensibilidad a la velocidad de deformación y a las condiciones de carga de temperatura, las propiedades mecánicas dinámicas de las aleaciones de titanio a altas deformaciones son muy diferentes en comparación con las de condiciones cuasiestáticas [3]. Las características de deformación de los materiales bajo diferentes condiciones de carga han sido estudiadas por muchos investigadores en las últimas décadas. Se han propuesto o modificado muchos modelos constitutivos para describir el comportamiento de flujo. Estos modelos pueden dividirse en tres categorías principales: modelos constitutivos empíricos, modelos constitutivos semiempíricos y modelos constitutivos de base física.

• Materias:Velocidad de deformación Aleaciones Modelo constitutivo Proceso de compresión Titanio
• Subjects:Strain rate Alloys Constitutive model Compression process Titanium
• Palabras claves:Aleación de titanio TC4; Prueba de compresión; Curvas de esfuerzo-deformación; Temperatura; Modelo constitutivo de Johnson-Cook
• Keywords:TC4 titanium alloy; Compression test; Stress-strain curves; Temperature; Johnson-Cook constitutive model