Otimização dos parâmetros de deformação a quente para forjamento multidirecional da liga Ti65 com base na integração de mapas de processamento e método dos elementos finitos

Neste artigo, o comportamento de deformação a quente da liga Ti65 foi investigado na faixa de temperatura de 930–1110 °C com a taxa de deformação de 0,001–1 s−1. De acordo com as curvas de tensão-deformação, a equação constitutiva foi desenvolvida para descrever o comportamento de fluência da liga Ti65. Os mapas de processamento foram construídos com base no modelo de materiais dinâmicos (DMM) e a zona de formabilidade perfeita da liga Ti65 foi encontrada sob a temperatura de 970–1020 °C e a taxa de deformação de 0,001–0,1 s−1. Além disso, um modelo de elemento finito tridimensional não linear acoplado termicamente e mecanicamente do processo de forjamento multidimensional (MDF) da liga Ti65 foi desenvolvido. Os efeitos da temperatura de forjamento e da velocidade de forjamento, sobre o aumento de temperatura, tensão residual e refino de grão foram previstos. Ao analisar a distribuição de temperatura e tensão, a temperatura e a velocidade de forjamento ótimas para as ligas Ti65 foram determinadas como sendo 1000 °C e 10 mm/s, respectivamente. O aumento da temperatura de forjamento ou a redução da velocidade de forjamento diminui o aumento de temperatura e a máxima tensão de tração, reduzindo assim o risco de fraturamento. Além disso, a deformação equivalente aumenta à medida que a velocidade de forjamento diminui. Simultaneamente, a deformação acumulada é mais significativa para o interior das forjadas. Os resultados desta pesquisa são instrutivos para a otimização do processo MDF.