Ti55511合金復(fù)雜形狀鍛件、大規(guī)格棒材（Φ≥350mm）、投影面積不低于0.5m2的大中型鍛件制備及工程化應(yīng)用是國內(nèi)外研究的重點。隨著塑性成形技術(shù)的發(fā)展，物理模擬和數(shù)值模擬在金屬塑性成形加工中的理論研究和生產(chǎn)實際作用已經(jīng)顯示出巨大的作用。通過實驗的物理模擬，構(gòu)建成型過程本構(gòu)關(guān)系，獲得反應(yīng)材料熱加工過程中流動應(yīng)力與熱力參數(shù)（如應(yīng)變量、應(yīng)變速率和變形溫度）之間的關(guān)系，從而為后續(xù)數(shù)值模擬和設(shè)備噸位選擇提供依據(jù)，以節(jié)約生產(chǎn)成本，提高研發(fā)效率。

　　國內(nèi)外在Ti55511合金本構(gòu)關(guān)系方面的研究鮮有報道。鑒于此，研究人員在Gleeble-1500熱模擬試驗機(jī)上對Ti55511鈦合金固溶態(tài)圓柱試樣進(jìn)行等溫壓縮，建立熱變形本構(gòu)方程，研究合金在熱變形過程中的組織演化規(guī)律，為該合金鍛造工藝制定和有限元模擬提供理論依據(jù)。

　　研究采用Ti-5A1-5Mo-5V-1Cr-1Fe合金鍛棒，化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％）5.75A1、5.42Mo、4.48V、0.75Cr、1.2Fe，雜質(zhì)總含量＜0.3，其余為Ti，相變點tβ=875℃。鍛棒首先進(jìn)行（900℃，2h）均勻化退火，然后加工成Φ8?×12?圓柱試樣，最后將圓柱試樣在Gleeble-1500熱模擬試驗機(jī)上進(jìn)行等溫壓縮實驗：壓縮溫度750～900℃（熱模擬機(jī)升溫速度5℃／s，壓縮前保溫5min），應(yīng)變速率0.001～1s-1，壓縮變形量0.7（變形程度為50％）。在熱模擬壓縮過程中，采用氬氣對壓縮樣品進(jìn)行氣氛保護(hù)；利用熱模擬試驗機(jī)的計算機(jī)系統(tǒng)自動采集壓縮過程中應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等數(shù)據(jù)。壓縮后的試樣水淬至室溫以保留高溫變形組織，沿壓縮方向切開后，制成金相試樣，用腐蝕液腐蝕，并在XJP-6A型金相顯微鏡下對試樣進(jìn)行金相組織分析。研究結(jié)果如下：

　　（1）Ti-5A1-5Mo-5V-1Cr-1Fe鈦合金的流變應(yīng)力在變形初期隨著應(yīng)變的增加而迅速增大；在相同應(yīng)變速率的條件下，合金的流變應(yīng)力隨變形溫度升高而減小；在相同變形溫度的條件下，合金的流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的增大而增大。

　　（2）用線性回歸方法可求得Ti-5A1-5Mo-5V-1Cr-1Fe鈦合金高溫變形的4個特征常數(shù)：結(jié)構(gòu)因子A=6.839×1019s-1，應(yīng)力水平參數(shù)a=5.528×10-3MPa-1，應(yīng)力指數(shù)n=3.72648，變形激活能Q=454.2kJ／mol，并且該合金的流變應(yīng)力滿足以下本構(gòu)方程ε(·)=6.839×1019[sinh（5.528×10-3σ）]3.72648·exp[-454.2／（RT）]

　　（3）隨著熱變形溫度升高和應(yīng)變速率減小，Ti-5A1-5Mo-5V-1Cr-1Fe鈦合金的主要軟化機(jī)制由動態(tài)回復(fù)向動態(tài)再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，熱變形后的金相組織由被拉長破碎的β相和晶內(nèi)析出的α相組成。

　　（4）在（α＋β）相區(qū)（750～850℃）變形時，α相析出量隨變形溫度的降低逐步提高，α相析出對再結(jié)晶起到一定阻礙作用。