骤如下：
[0036] 实施例1 :TC4合金锻件室溫强度极限、屈服强度的预报。
[0037] (1)将直径90mm的供应态TC4合金棒材加工成试件尺寸为68mm X 12mm X 18mm、68mm X 12臟X 24mm、68臟X 12臟X 32臟的高溫压缩变形试样；
[0038] (2)用无水乙醇清洗TC4合金试样，在其清洗表面涂敷玻璃润滑剂；
[0039] (3)选取锻造溫度为 850°C、900°C、950°C、980°C，变形速率为1.73X10-3s-l、1.73 X ，变形量为0.43、0.69、1.05;将TC4合金放置在25000kN等溫模锻液压机工作台中 央，保溫lOmin后对TC4合金进行高溫压缩变形实验，压缩变形实验后空冷至室溫；
[0040] (4)先将高溫压缩变形实验件在720°C下保溫60min后空冷至室溫，在实验件上取 样加工成标距为25mm、直径为5mm的室溫力学性能拉伸试样，再在ZWICK/Z150型材料试验机 上测定TC4合金锻件的室溫强度极限、屈服强度；
[0041 ] (5)对TC4合金锻件的锻造溫度(Τ，Κ)、变形速率，S-变形量(ε)进行归一化处 理;设锻造溫度为输入变量Τ、变形速率为输入变量变形量为输入变量ε，室溫强度极限 (〇6，]\^曰）、屈服强度（〇日.2，]\^曰)为输出值；
[0042] (6)确定TC4合金锻件的锻造溫度、变形速率、变形量在Ξ个子集的隶属函数分别 为，
[0052] (7)确定TC4合金锻件的锻造溫度、变形速率、变形量的模糊规则分别为，
[0053] 模糊规则1:如果T是LA，?是LA，e是LA，
[0066] (6)TC4合金锻件室溫强度极限、屈服强度的预报模型为，
[0067]
[006引（7)选取TC4合金室溫强度极限（0b，MPa)、屈服强度(0o.2，MPa)的教师样本如表1所 示。采用教师样本对室溫强度极限、屈服强度的预报模型式(8)进行训练，当强度极限、屈服 强度的累计误差小于2%时，优选出模糊规则权系数（知、括、托、片;）和模糊规则权值 (wi)的各值。
[0069] (8)将确定的模糊规则权系数和权值代入式(8)，即为TC4合金锻件室溫强度极限、 屈服强度的预报模型。TC4合金锻件室溫强度极限、屈服强度的测试样本预测值与实验值比 较如表2所示，最大误差分别为0.93%、0.81%。从而证明本发明所提供的TC4合金锻件室溫 强度极限、屈服强度的预报方法具有较高的准确性和可靠性。
[0070] 表1 .TC4合金锻件室溫强度极限、屈服强度的教师样本
[0071]
[0073] 表2. TC4合金锻件室溫强度极限、屈服强度的测试样本
[0074]
[0075] 实施例2:TC4合金锻件室溫延伸率、断面缩减率的预报。
[0076] 与实施例1的实施步骤不同是在步骤(4)中测定室溫延伸率、断面缩减率，步骤巧） 中设室溫延伸率、断面缩减率为输出值；
[0077] TC4合金锻件室溫延伸率、断面缩减率的预报模型为，
[007引
[0079] 选取TC4合金室溫延伸率、断面缩减率的教师样本如表3所示。采用教师样本对室 溫延伸率、断面缩减率的预报模型式(9)进行训练，当延伸率、断面缩减率的累计误差小于 2%时，优选出模糊规则权系数（试、為、挺、挺)和模糊规则权值(wi)的各值。
[0080] 将确定的模糊规则权系数和权值代入式(9)，即为TC4合金锻件室溫延伸率、断面 缩减率的预报模型。TC4合金锻件室溫延伸率、断面缩减率的测试样本预测值与实验值比较 如表4所示，最大误差分别为3.31 %、2.84%。从而证明本发明所提供的TC4合金锻件室溫延 伸率、断面缩减率的预报方法具有较高的准确性和可靠性。
[0081] 表3.TC4合金锻件室溫延伸率、断面缩减率的教师样本
[0082]
[0083]
[0084] 表4.TC4合金锻件室溫延伸率、断面缩减率的测试样本
[0085]
[0086] 其余步骤与实施例1的实施步骤相同。
【主权项】
1. 一种TC4合金锻件室温力学性能的预报方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、先将供应态TC4合金加工成高温压缩变形试件，再进行高温压缩变形实验;在 高温压缩变形实验前保温，压缩变形时采用高温润滑剂保护，以防止TC4合金氧化； 步骤二、从步骤一得到的TC4合金高温压缩变形试件上取料，加工成室温力学性能拉伸 试样，测试得到TC4合金锻件的室温强度极限〇b、屈服强度〇〇.2、延伸率δ和断面缩减率φ;其 中，强度极限〇b的单位是MPa，屈服强度σ〇. 2的单位是MPa，延伸率δ的单位是％，断面缩减率φ 的单位是％; 步骤三、对TC4合金锻件的锻造温度Τ、变形速率?和变形量ε进行归一化处理;其中，变 形温度Τ的单位是Κ，变形速率々的单位是?Γ1; 步骤四、将TC4合金锻件的锻造温度Τ、变形速率4和变形量ε设为输入变量，上述三个输 入变量划分为大、中、小三个子集，表示为{1^』1，31}，室温强度极限％或屈服强度〇().2、延 伸率δ和断面缩减率φ设为输出函数值； 步骤五、确定TC4合金锻件的锻造温度Τ、变形速率?和变形量ε在三个子集的隶属函数 分别为，V 一 '式中，Bj为隶属函数的方差，IY、TS分别为绝对锻造温度的最大值、最小值，4、iy分别 为变形速率的最大值、最小值，^、^分别为变形量的最大值、最小值； 步骤六、确定TC4合金锻件的锻造温度T、变形速率^和变形量ε的模糊规则为，模糊规则 i :如果Τ是LA，3是LA，ε是LA， 贝1J，输出函数值十/，丨7?) + /4、 （4a) 模糊规则权值 (4b) 式中，w1为第i条模糊规则的权值，Κ、/?丨、gK为第i条模糊规则的权系数，Λ为模 糊算子的极小运算； 步骤七、建立TC4合金锻件室温强度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减率的预报模型 为，式中，m为模糊规则数，根据模糊区域划分，m=33; 步骤八、从TC4合金锻件的高温压缩变形实验和室温力学性能实验中获得的锻造温度、 变形速率、变形量、强度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减率组合中选取多组数据为教师 样本;采用教师样本对预报模型式(5)进行训练，当强度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减 率的累计误差小于2%时，确定模糊规则的权系数％、K、處和片和模糊规则的权值wS将 确定的模糊规则权系数和模糊规则权值代入式(5)，即为TC4合金锻件室温力学性能，即强 度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减率的预报模型。
【专利摘要】本发明公开了一种TC4合金锻件室温力学性能的预报方法，用于解决现有钛合金锻件力学性能无法预报的技术问题。技术方案是首先确定TC4合金锻件的锻造温度、变形速率、变形量的9个隶属函数和27条模糊规则，再建立TC4合金锻件室温强度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减率的数学模型；采用TC4合金锻件高温压缩变形实验和室温力学性能实验数据，优选出模糊规则权系数和权值，然后代入TC4合金锻件室温力学性能的数学模型，得到TC4合金锻件室温强度极限、屈服强度、延伸率、断面缩减率的预报模型。本发明方法成功预报出TC4合金锻件强度极限、屈服强度、延伸率和断面缩减率的室温力学性能。
【IPC分类】G06F17/50, B21J5/00
【公开号】CN105631160
【申请号】CN201610064568
【发明人】李淼泉, 于卫新
【申请人】西北工业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月30日