Mg-Gd-Y-Mn耐热镁合金的压缩变形行为研究

采用Gleeble-1500热模拟机对Mg-Gd-Y-Mn稀土镁合金在温度为300～500℃、应变速率为0.001～1.0s-1、最大变形程度为60%的条件下,进行恒应变速率高温压缩模拟实验研究.分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化,计算了表观激活能及相应的应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供了实验依据.结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算得出的表观激活能和应力指数分别为200kJ·mol-1和5.1.根据实验分析,合金的热加工宜在400～500℃温度范围内进行.     

GH1016合金热变形本构方程及临界变形条件

为了研究GH1016合金的高温热变形行为,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行变形温度在1000～1150℃范围内,应变速率为0. 1～10 s-1,总压缩变形量为60%的热压缩试验,通过获得的真应力-真应变曲线研究了其变形行为。研究结果表明:真应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加。在一定的变形温度下,随着应变速率的增加,峰值应力和峰值应变均增加;在一定的应变速率下,随变形温度的升高,峰值应力和峰值应变减小。根据真应力-真应变曲线中的峰值应变和峰值应力数据,利用数据拟合的方法分别求得了GH1016合金的热变形本构方程和临界变形条件方程。在本实验条件下,GH1016合金发生动态再结晶的热激活能为456. 55 k J·mol-1。     

轻轨用55Q钢的高温流变应力本构模型

通过Gleeble-3800热模拟实验机,在应变速率为0.1～20 s^-1、变形温度为900～1200℃的条件下对轻轨用55Q钢进行轴向单道次压缩实验,得到55Q钢的真应力-真应变曲线,并分析研究了不同热加工条件对55Q钢高温流变应力的影响。实验结果表明：在相同变形温度下,低应变速率时的流变应力较低,在相同应变速率下,高温时的流变应力较低,说明低应变速率和高温有利于动态软化。对流变应力、应变速率和变形温度之间的关系进行线性拟合,建立了55Q钢的修正Johnson-Cook本构模型和基于应变补偿的Arrhenius本构模型,对比两种模型发现,基于应变补偿的Arrhenius本构模型的预测精度更高,能够较好地揭示55Q钢的热变形特性。     

(α2+O+B2)三相Ti3Al基合金的热变形行为

在Gleeble-3800热模拟机上对具有原始b转变组织的Ti-24Al-17Nb-0.5Mo合金进行单道次热压缩变形试验,研究变形温度在900～1 130 ℃、应变速率在0.01～40 s-1条件下合金的热变形行为,计算该合金的应变速率敏感因子和变形激活能,确定适合峰值应力的流变应力的方程.结果表明:该合金的真应力-真应变曲线在不同的热变形条件下具有不同的特征;合金热变形的峰值应力随温度的升高而降低,随应变速率的增加而增大,合金在不同变形条件下具有不同的应变速率敏感因子和变形激活能.     

Mg-Gd-Y-Zr耐热镁合金的压缩变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-Gd-Y-Zr稀土镁合金在温度为300～500℃、应变速率为0.000 1～1.0 s-1、最大变形程度为50%的条件下,进行了恒应变速率高温压缩模拟实验研究,分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化,计算了塑性变形表观激活能及相应的应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供实验依据.结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算得出的塑性变形表观激活能和应力指数分别为260 kJ/mol和5.6.根据实验分析,合金的热加工宜在400～500℃温度范围内进行.     

30Cr3MoV钢热压缩流变应力行为研究

利用Gleeble-3500进行热模拟压缩实验,对低合金钢30Cr3MoV在1173～1473 K变形温度以及0.1-10 s(-1)应变速率条件下的高温流变应力行为进行了研究.通过对真应力-真应变曲线进行分析得到该材料的形变激活能、流变应力本构方程以及峰值应变和峰值应力与变形温度、应变速率之间的关系方程.     

一种典型钛合金Ti-Al-Cu-Si的半固态变形

采用Gleeble-3500热模拟实验机对Ti-Al-Cu-Si钛合金在温度为1000￣1200℃之间,应变速率为0.005￣5/s之间,变形程度为40%￣70%的条件下进行了高温热压缩实验研究。分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率、变形温度及变形程度之间的关系以及组织变化,为优化变形加工条件提供依据。实验结果表明:在恒应变速率的条件下,合金的真应力水平随着温度的升高而降低,合金的稳态流变应力随应变速率的增大而减小,随变形程度的增大真应力减小。     

Mg-5Gd-3Sm-0.5Zr耐热镁合金热压缩变形行为

采用铸造的方法制备了Mg-5Gd-3Sm-0.5Zr耐热镁合金,对实验材料进行固溶时效处理,在应变速率0.002~0.1 s~(-1)、变形温度350~500℃、最大变形量70%条件下,利用Gleeble-1500热模拟试验机进行热压缩变形实验,分析材料在不同变形条件下的真应力真应变曲线及组织变化。结果表明:在恒应变速率下热变形,真应力水平随温度升高而降低;在相同温度下进行压缩变形,实验合金的真应力随应变速率的增加而提高;实验合金适合热加工的温度在400℃以上;对数据进行处理,得到了实验材料的热变形激活能Q=222.433 k J/mol,本构方程为ε=1.70×1014[sinh(0.015σ)]3.77exp[-222433/(8.314T)]。     

Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金热压缩行为及晶粒尺寸的研究

采用Gleeble-3500热压缩实验机对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在温度360～480℃、应变速率0.001～1 s-1、最大变形程度为60%的条件下进行高温压缩实验研究。分析了应变速率和变形温度对该合金在高温变形时流变应力的影响,引入温度补偿应变速率因子Z构建合金高温流变应力的本构方程;研究了合金在不同压缩条件下的组织变化及动态再结晶晶粒尺寸,为后续有限元组织模拟提供了实验依据。结果表明:该合金的真应力-真应变曲线具有动态再结晶曲线的特征。动态再结晶的再结晶晶粒尺寸随温度的降低、应变速率的增大而减小;而且峰值应力也随再结晶晶粒尺寸的减小而增大。     

GH4199合金的热变形行为与微观组织演变

在变形温度为1050～1180℃、应变速率为0.1～10s-1、最大真应变为0.7的条件下,采用Gleeble-3500热模拟试验机研究GH4199合金的热压缩变形行为,得到该合金的热变形激活能及热变形方程式,建立合金的热加工图,并通过组织观察对其热加工图进行解释。结果表明:在实验条件下,GH4199合金均表现出动态再结晶特征;变形温度和应变速率对合金流变应力及相应峰值应变大小的影响显著,流变应力及峰值应变均随着变形温度的降低和应变速率的增加而增大;在真应变为0.1～0.7时合金的热加工图相似,随着变形温度的升高及应变速率的降低,能量消耗效率逐渐升高;在应变速率为0.01s-1时,能量消耗效率达到峰值,约为41%。     

AZ81-1Y镁合金热加工行为和本构方程构建

在变形温度为250～400℃,应变速率为0.003～1 s-1的条件下,采用热模拟试验机对AZ81-1Y镁合金进行了热压缩实验,研究其热变形行为,分析了其微观组织演变规律及真应力-真应变曲线,并结合双曲正弦本构模型建立了其流变应力本构方程,并对流变应力本构方程进行了验证.结果 表明:在一定的应变速率下,AZ81-1Y镁...     

2026铝合金热压缩变形流变应力行为

在变形温度为300～450 ℃、应变速率为0.01～10 s-1的条件下,在Gleeble-1500热模拟机上采用圆柱体压缩实验对2026铝合金热变形流变应力行为进行了研究.由试验得出变形过程中的真应力真应变曲线,并利用本构方程对流变应力值进行修正,进而根据修正后的应力值绘制功率耗散图.结果表明:变形过程中的应力值随温度的升高而降低,随应变速率的增大而升高,且修正后的稳态应力值高于未修正值;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述2026铝合金热压缩变形时的流变应力行为;高温低应变速率条件下的功率耗散系数最大,该变形区发生了组织转变.     

5083铝合金热压缩变流变应力行为

在Gleeble-1500热模拟机上,当变形温度为300～500 ℃、应变速率为0.01～10 s-1、真应变为0～0.8时,采用圆柱体等温热压缩实验研究5083铝合金变形流变应力行为.通过分析流变应力指数函数中系数A、β与应变的关系,建立Zener-Hollomon参数的指数关系本构方程.运用该本构方程对5083铝合金不同应变速率、变形温度及应变条件下的流变应力进行预测,发现流变应力预测值与温升修正值吻合得相当好.     

5083铝合金热压缩应力-应变曲线修正与热加工图

在Gleeble-3500热模拟试验机上对圆柱体5083铝合金试样进行温度为300～500℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)条件下的热压缩试验。对实验获得的真应力应变曲线进行摩擦修正,依据摩擦修正后的应力应变曲线计算本构方程,采用包含Zener-Hollomon参数的本构方程描述摩擦修正后的5083铝合金流变应力行为,其热变形激活能为164.17 kJ/mol。根据摩擦修正后的真应力-应变曲线绘制热加工图,随着真应变的增加,失稳区域向着高应变速率、高变形温度区域扩展,5083铝合金适宜热变形工艺参数:变形温度为400～500℃、变形速率为0.01～0.1s~(-1)与340～450℃、变形速率为0.001～0.01 s~(-1)。随着变形温度升高与应变速率降低,晶粒内位错密度减少,主要软化机制逐渐由动态回复转变为动态再结晶。     

5083铝合金的高温压缩变形行为

在Gleeble-3500热模拟实验机上采用高温压缩实验研究了5083铝合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10 s~(-1)、真应变为0～0.9条件下的热变形行为。对高温压缩实验结果进行分析,修正了实验中由于摩擦和变形热效应引起的流变应力误差,得到5083铝合金修正后的真应力-真应变曲线。结果表明:在高温压缩实验过程中,摩擦和变形热效应产生的温升影响不能忽略,摩擦和温升引起应力变化的最大值分别为31.78、33.66 MPa;5083铝合金修正后的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率提高而增大;应力峰值出现后,应力逐渐下降,且呈稳定的流变特性。     

退火20MnNiMo合金高温流变行为的一种本构描述

通过20MnNiMo钢多组试样的热压缩实验获得应变速率为0.01～10 s-1、变形温度为1173～1473 K条件下的真应力-应变数据。结合Arrhenius双曲正弦本构方程,通过线性回归分析求解得到不同变形条件下本构模型中的热变形激活能Q,材料常数n、α及结构因子A,从而构建了用于表征20MnNiMo钢流变应力与应变量、温度、应变速率之间内在关系的本构方程。研究结果表明:20MnNiMo钢在热压缩变形过程中发生了明显的动态软化行为,流变应力水平随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;流变应力的预测值与实验值较吻合,而且预测的最大相对误差仅为7.54%。     

HPb59-1黄铜热压缩变形流动应力方程的构建及应用

通过热压缩实验对HPb59-1黄铜在温度为650～800℃和应变速率为0.1～10 s-1下的高温变形行为进行了研究,其真应力-真应变曲线表明:流动应力随着应变速率的降低和温度的升高而降低.通过回归拟合实验数据建立了HPb59-1黄铜高温变形流动应力方程,并进行验证.将建立的流动应力方程嵌入Deform-3D,并对某方...     

2219铝合金中温变形过程本构模型的修正及其激活能演化（英文）

为了研究2219铝合金的中温流变特性,利用Gleeble-3500热压缩实验机,在不同温度(483～573 K)及应变速率(0.001～5 s~(-1))的条件下进行热压缩实验。实验获得的真应力-真应变曲线表明,流变应力随着温度的降低和/或应变速率的升高而增大,且变形过程中的软化机制主要是动态回复。然后,基于材料变量和激活能对形变参数的依赖性,对传统的Arrhenius型本构模型进行参数修正。经验证,所建立修正的本构模型能很好地预测2219铝合金在中温变形条件下的流变应力。另外,基于此修正模型获得不同条件下的热激活能。激活能随温度和/或应变速率的升高而降低,且受应变和应变速率的耦合作用影响。     

新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的高温压缩流变行为

采用等温压缩试验法,研究了新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金在变形温度为300～450℃和应变速率为0.001～1s-1条件下的流变变形行为,获得了等温恒速单轴方向热压缩变形过程的真应力-真应变曲线,建立了流变应力本构方程。结果表明:在实验范围内,该合金高温压缩时均存在稳态流变特征且属于正应变速率敏感材料;在较低温度和较高应变速率条件下,流变应力除了与应变速率、变形温度有关以外,还与变形量有关;可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金的高温压缩流变行为,基于热模拟试验提供的真应力-真应变数据,可得出流变应力σ解析表达式中A、α和n分别为2.09×106s-1、0.019MPa-1和5.075,其热变形激活能Q为112.66kJ/mol。     

6082铝合金的高温本构关系

利用Gleeble-3500热模拟机,研究6082铝合金在350℃～500℃、应变速率10-2s-1～5s-1、最大变形程度60%条件下的热压缩变形行为。得到了高温下该铝合金的真应力-应变曲线。分析流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,建立了高温热变形的本构关系。推导出包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数所描述的高温流变应力表达式。为减少应变的影响,建立4阶多项式对材料参数进行拟合,得到改进的本构方程,并与实验值进行对比。结果表明,应变速率和变形温度对6082铝合金流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。该合金属于正应变速率敏感材料,合金热变形过程受热激活控制,激活能为145.977kJ/mol。