反应堆压力容器用SA508Gr.4N钢的热变形行为

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度为1050~1250℃、应变速率为0.001~0.1s-1、真应变量0.16的条件下,研究和分析SA508Gr.4N钢高温塑性变形及动态再结晶行为。结果表明:SA508Gr.4N钢的高温真应力-应变曲线主要以动态再结晶为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,属于温度和应变速率敏感材料;在真应力-应变曲线的基础上,建立材料热变形本构方程,较好地表征了材料高温流变特征,其热激活能为383.862kJ/mol;其硬化率-应力(θ-σ)曲线均呈现拐点且-dθ/dσ-σ曲线出现极小值;临界应变随应变速率的增大与变形温度的降低而增加,且临界应变(εc)与峰值应变(εp)之间具有一定相关性,即εc/εp=0.517;临界应变与Z参数之间的函数关系为εc=8.57×10-4 Z0.148。     

Nb,Ti微合金钢热变形的动态模拟变形抗力模型

本报道Ｎｂ，Ｔｉ微合金钢的热变形动态模拟变形抗力模型。在试验中用热加工模拟试验机进行高温压缩试验，其变形温度为１１２３－１４２３Ｋ，变形速率为０．１－６０ｓ＾－１。结果表明，在峰值以前该钢种的流变应力数学模型为：σ＝５．９９．ε＾０．１６７·ε＾（６．４７×１０＾－５·Ｔ）·ｅｘｐ（４０６４／Ｔ）。形变激活能（Ｑ）为４４４ｋｊ／ｍｏｌ，０β系数为０．０８０。峰值应力（σｐ），临界应变（εｃ）和…     

CuNi30Mn1Fe动态再结晶临界应变行为研究

借助热模拟试验机分别研究了变形温度为800℃、850℃、900℃、950℃、1 000℃,变形速率为10 s~(-1)、1 s~(-1)、 0.1 s~(-1)、 0.01 s~(-1)条件下CuNi30Mn1Fe的高温热压缩试验。基于加工硬化率方法,分析了CuNi30Mn1Fe在热压缩变形过程中的动态再结晶行为,并求得发生动态再结晶时所对应的临界应变值。结果表明:CuNi30Mn1Fe在热压缩变形时伴随着动态回复与再结晶的发生;临界应变随着温度的增加而减小,随着应变速率的增加而增加;再结晶峰值应变ε_p和临界应变ε_c的线性关系方程为ε_c=-1.03ε_p+1.36。     

Nitronic60奥氏体不锈钢热变形行为研究

在Gleeble-3800热模拟试验机上对Nitronic60奥氏体不锈钢进行高温等温压缩实验,研究该材料在变形温度为950—1 200℃、应变速率为0.01—10 s-1、真应变量0.9等条件下的热变形行为,并观察了变形后的显微组织。研究结果表明:在热压缩过程中,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增加;当变形速率较低时,材料在变形温度范围内均发生了动态再结晶。采用双曲正弦模型建立了相应的热变形本构关系,其热变形激活能为425.542 k J/mol,高温压缩变形时,Z参数和流变应力方程分别为Z=εexp(425.542/RT)=3.495×1015[sinh(0.005 93σ)]5.55,ε=3.495×1015[sinh(0.005 93σ)]5.55exp[-525.524/(RT)]。     

60Si2CrVAT弹簧钢高温拉伸变形行为研究

在DIL805A/T热模拟机上对60Si2CrVAT弹簧钢进行了等温单向热拉伸实验,研究了该弹簧钢在温度900~1050℃、应变速率0.001~1s-1条件下的高温变形及动态再结晶行为。使用包含变形激活能Q和温度T的双曲正弦形式修正的Arrhenius关系来描述60Si2CrVAT弹簧钢高温拉伸变形时的最大变形抗力方程;在此基础上,引入参数α(ε)、n(ε)、Q(ε)和A(ε)得到包含σ、ε、T、ε的本构方程。结果表明,由本构方程计算得到的应力值和实验值有较好相关性(R~2=0.98985),平均相对误差绝对值为3.6646%;最后采用加工硬化率法通过对θ-σ和lnθ-ε曲线进行三次多项式拟求解拐点的方法,得到了不同变形条件下发生动态再结晶的临界应力和临界应变值,建立了临界应力、临界应变和Z参数的关系,得到了动态再结晶的临界应力和临界应变方程。     

Fe-8Mn-3Al-0.2C轻质高强钢的热变形行为

为了探究Fe-8Mn-3Al-0.2C轻质高强钢的热变形行为,在变形温度为1 123~1 423 K,应变速率0.01,0.1,1,10 s-1,真应变为0.6的条件下利用Gleeble-1500热模拟实验机进行热压缩模拟实验,通过实验机记录温度、真应力与真应变的关系,观察组织形貌演变规律.结果表明:流变应力曲线分为3个阶段,即加工硬化、动态软化及稳定流变应力;当变形温度升高和应变速率下降时,峰值应力及其所对应的临界应变减小,说明更容易发生动态再结晶;在变形初期ε0.1时,流变应力曲线出现应变增加而应力几乎保持不变的类屈服平台;压缩后的组织为奥氏体/铁素体双相组织,动态再结晶先在铁素体内部发生,随后由奥氏体承担;随着变形温度的升高和应变速率的下降,晶粒尺寸细化并趋于均匀,说明动态再结晶完成的更充分;本实验钢在本文处理工艺及0.6真应变下的最佳热加工工艺参数区间为1 250~1 400 K,应变速率为0.03~0.3 s~(-1);受合金元素影响,实验用钢的表观应力指数和热变形激活能分别为4.588 9和250.6 k J/mol,本构方程为ε·=6.20×10~9[sinh(0.009σ)]~(4.588 9)exp(-(250 601)/(8.314T)).     

粉末冶金Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金热变形行为

在Gleeble-1500D热模拟机上对粉末冶金制备的新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金进行等温热压缩实验,研究该合金在温度为780~960℃,应变速率为0.001~1s-1,变形为60%的条件下的高温变形及动态再结晶行为。采用包含变形激活能Q和温度T的双曲正弦形式修正的Arrhenius关系来描述该合金高温压缩变形时的最大变形抗力方程;并引入参数α(ε),n(ε),Q(ε)和A(ε)得到包含σ,ε·,T,ε的本构方程。结果表明:由本构方程计算得到的应力值和实验值有较好相关性(R=0.99430),平均相对误差为5.327%;最后采用加工硬化率法通过对θ-σ和lnθ-ε曲线进行三次多项式拟求解拐点的方法,得到了不同变形条件下发生动态再结晶的临界应力和临界应变值,建立了临界应力和Z参数的关系,获得动态再结晶的临界应力方程,而临界应变εc主要集中在0.01~0.04,不同变形条件下该合金发生动态再结晶的临界应变变化极小。     

20 A 钢热塑性变形的应力-应变本构模型研究

目的研究20A低碳钢在高温条件下的热变形行为及本构模型。方法采用Gleeble-1500型热模拟压缩试验,研究在不同变形温度及变形速率条件下,材料的真实应力-应变之间的关系。结果 20A钢属于对温度和应变速率都敏感的材料,其流变曲线呈现出周期性动态再结晶特征。结论通过对实验数据运用最小二乘法、多元线性回归方法及Arrhenius方程处理,得到了20A材料热变形本构模型为σ=8.8650ε0.1445ε·0.1283exp(3475.23/T),为20A钢塑性加工过程的控制及模拟提供了理论基础。     

Mg-8.08Gd-2.41Sm-0.3Zr合金热压缩变形及热加工图

利用铸造法制备了Mg-8.08Gd-2.41Sm-0.3Zr合金,对该合金进行均匀化处理,然后进行热压缩实验,研究了Mg-8.08Gd-2.41Sm-0.3Zr合金在变形温度为350~500℃、应变速率为0.002s~(-1)、0.01s~(-1)、0.1s~(-1)和1s~(-1)及最大变形量为50%条件下的变形行为,计算了该合金的热变形激活能,构建了合金高温塑性变形的本构关系,建立了合金的热加工图。结果表明:Mg-8.08Gd-2.41Sm-0.3Zr合金的流变应力随着变形温度的升高或者应变速率的降低而显著降低,合金发生动态回复与再结晶,其热变形激活能为Q=213.693kJ/mol;合金高温变形时存在两个失稳区:T=430~500℃、ε=0.37~1s~(-1)以及T=350~390℃、ε=0.006~1s~(-1);合金的能量耗散率大于30%的区域有T=370~430℃、ε=0.37~1s~(-1),T=390~500℃、ε=0.006~0.37s~(-1)以及T=350~500℃、ε=0.002~0.006s~(-1),这些区域适合进行热加工。     

Cu-3.0Ni-0.64Si合金的热变形行为

对Cu-3.0Ni-0.64Si合金进行了变形温度为750~900℃、变形速率为0.001~1s~(-1)条件下的等温压缩实验。结果表明,随着变形温度升高或变形速率降低,峰值应力明显降低,合金容易发生动态再结晶。通过线性回归分析,求得Cu-3.0Ni-0.64Si合金的变形激活能为410.4kJ/mol,建立了Cu-3.0Ni-0.64Si合金的高温热变形流变应力本构方程6)ε=e~(40.56)[sinh(0.017σ)]~(5.21)exp[-410.4×10~3/(RT)]。分别讨论了变形温度和变形速率对Cu-3.0Ni-0.64Si合金在等温压缩变形中显微组织的影响。最后基于动态材料模型理论,用Prasad失稳判据,得到不同真应变量下的热加工图。优化后的工艺参数为变形温度860~900℃和变形速率0.002~0.01s~(-1)。     

CALCULATION OF HYPERELASTIC RESPONSE OF FINITELY DEFORMED ELASTIC-VISCOPLASTIC MATERIALS

The objective of this paper is to present a numerical algorithm for calculating hyperelastic constitutive equations characterizing the thermomechanical response of elastically isotropic elastic-viscoplastic materials. The algorithm is developed within the context of an alternative formulation of plasticity in which elastic distortional deformation is determined directly by integrating an evolution equation which includes the current velocity gradient and quantities that depend only on the present state of the material. Consequently, the formulation is independent of the particular choice of a measure of plastic deformation, the reference configuration, and the total deformation gradient from the reference configuration. These features allow the constitutive equations to be easily implemented into computer codes which currently use a hypoelastic formulation for calculating plasticity.     

高聚物冷拉变形的材料本构关系

本文讨论延性高聚物产生冷拉塑性变形的力学状态条件及其材料本构关系。经选择确定的关于流变应力的本构函数为σ((?),κ),κ是材料内部能够反映应变强化或软化效应的内参量。讨论缩颈变形和缩颈台阶扩展的力学状态条件:前者属于几何失稳变形,条件是D_(?)=-((?)/(?)ε)_(?)<0;后者除了D_(?)<0外,还要求属于稳定化变形模式,条件是r_p=(dD_p/dε)>0;以及变形的明显局域化,条件是r_p>>0。参照聚乙烯的实测结果,对冷拉变形中处于稳态扩展的缩颈台阶提出数学处理的模型,并获得良好吻合的结果。     

预期损伤部位采用FRC梁柱组合件层间剪力-变形计算模型研究

通过分析梁柱组合件层间变形与梁端变形、柱端变形和节点核心区剪切变形之间的关系,梁端、柱端弯矩与曲率之间的三折线关系及节点核心区剪力与柱顶剪力之间的关系,提出预期损伤部位采用纤维增强混凝土（FRC）梁柱组合件层间剪力-变形计算模型;以节点核心区剪切破坏为主要破坏模式,分析FRC梁柱组合件在开裂点、屈服点和峰值点处的层间剪力、梁端变形、柱端变形和节点核心区剪切变形及各部分变形引起的层间变形占层间总变形中的比例及变化规律。将模型计算结果与试验结果进行比较,结果表明:提出的层间剪力-变形理论计算模型可较好地反映FRC梁柱组合件在地震作用下的层间剪力-变形关系。     

低碳锰硼钢粒状贝氏体组织变形行为的原位观察

在备有拉伸装置的 S—550型扫描电镜上对粒状贝氏体组织的微观变形及断裂过程进行了原位观察,讨论了影响粒状贝氏体组织中各相变形的有关因素。     

金属高温塑性物理模拟材料制备及其性能

采用塑炼共混的方法 ,用高分子弹性材料及塑性材料 ,配合无机填充材料和有机增塑剂 ,制备出能在常温条件下模拟金属高温塑性变形的复合材料。实验结果表明 ,模拟材料的应力应变关系 ,取决于该材料中弹性体与塑性体之比、无机填料及增塑剂的加入量。通过对金属材料的实际模拟显示 ,模拟材料对金属材料的高温变形具有优良的模拟效果。     

微变形对强立方织构铝箔腐蚀发孔的影响

利用蚀坑法对强立方织构铝箔腐蚀发孔的机理进行了研究,通过对退火铝箔施加拉伸微变形,使箔内位错密度急剧增加,蚀孔数目以及面积比均得到提高.实际生产中该方法可用于提高高纯铝箔腐蚀的发孔率.     

Zr—4管截面收缩系数的测量方法

探讨了Ｚｒ－４管截面塑性（收缩系数ＣＳＲ）测定的基本原理及试验方法，为全面研究核燃料包套材料的力学性能提供了重要依据。     

多因素对剪内墙最优刚度影响的综合分析

本文在考虑剪力墙弯曲变形基础上，由框架边柱（墙）轴向变形、剪力墙剪切变形和连系梁不同联接等三种因素，分六种组合情况，分析框架－剪力墙结构中剪力墙的最优刚度。提出在工程实践中，可将以仅考虑剪力墙弯曲变形的简单计算模型计算得到最优刚度作为剪力墙布置依据。     

恒速拉伸过程中纯 Cu 晶界内耗峰的变化

研究了纯 Cu 晶界内耗峰和模量弛豫在不同温度下恒速拉伸形变过程中的变化。考查了以下四种晶界弛豫参量的变化:(a)峰温,(b)峰高,(c)激活能,(d)模量弛豫强度。所得结果表明:在形变过程中晶界强度是变化着的,并且这种变化与断裂类型有密切关系。本文进一步肯定并扩展了我们以前在蠕变方面的工作。     

GCr15钢温加工变形中组织结构的变化

研究了GCr15钢片状珠光体温变形过程中组织结构的变化。对变形中发生的变形应力随变形量增加而降低的动态软化现象进行了分析。结果表明,在温变形中,渗碳体片发生了明显的断裂,断裂的方式主要为剪切断裂和弯曲断裂,铁索体发生了动态回复,渗碳体中出现了位错的规则排列。动态软化现象主要是由于变形过程中片状渗碳体发生了断裂所造成的。