冷轧铜-铝复合带翘曲变形研究

铜-铝复合带是将铜带复合在铝带上随后冷轧而成,但冷轧过程中复合带会发生翘曲。借助于MSC. MARC有限元软件建立了冷轧铜-铝复合带的二维模型,研究了道次压下率、铜带与铝带的厚度比和轧制速率对冷轧铜-铝复合带翘曲程度的影响。采用二辊冷轧机进行了铜-铝复合带的冷轧试验,并与有限元模拟结果进行了对比。结果表明:采用厚度比为1∶4的铜带和铝带,以175 mm/s的速率冷轧的铜-铝复合带,随着道次压下率从55%增大至70%,其曲率先减小后增大,以57.5%的道次压下率冷轧的复合带平直度最好。以60%的道次压下率和175 mm/s的速率冷轧的复合带,其曲率随着铜带与铝带厚度比的增加而减小。采用厚度比为1∶6的铜带和铝带,以70%的道次压下率和125～225 mm/s的速率冷轧的复合带,其曲率先减小后增大,以180 mm/s的速率冷轧的复合带平直度最好。     

镍铝青铜高温变形的本构模型研究

利用Gleeble-1500型热力模拟机,研究镍铝青铜合金在变形温度800～950℃、应变速率0.002～5 s-1时的热变形行为.根据热压缩试验数据,绘制了不同变形条件下的镍铝青铜合金真应力-真应变曲线,通过线性回归建立了镍铝青铜合金热变形本构方程.结果表明,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大;计算得出的平均变形激活能为313.03 kJ/mol.     

连续挤压铜母线的高温流变应力行为研究

在Gleeble1500热模拟机上对连续挤压铜母线在应变速率为0.01～1.0 s-1、变形温度300～700℃条件下进行高温等温热压缩试验,并探讨了其高温流变应力行为.结果表明:当温度大于或等于500℃时,铜母线高温流变应力曲线显示出较为明显的稳态流变曲线特征,且为典型的单峰动态软化曲线;在温度小于500℃时,稳态流变曲线特征不明显,材料较难以进入稳态流变.变形温度越高或应变速率越低,动态软化曲线特征越明显.用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式能较好地描述铜母线高温变形时的流变应力行为,其热变形激活能Q经计算为205.445 kJ/mol,Z方程为:Z=εexp(205.445/RT).     

同轴电缆用铜铝复合带中间退火工艺的研究

研究了中间退火工艺对同轴电缆用铜铝复合带力学性能的影响.结果表明,随着退火温度的升高或退火时间的延长,复合带的伸长率先增加后降低.在340℃×3 h退火后,伸长率达到最大值35.80%.温度升高或时间延长都会导致复合带的抗拉强度降低.同轴电缆用铜铝复合带合理的中间退火工艺为310℃×1.5 h.     

铜铝复合带退火工艺的研究

研究了铜铝复合带退火工艺对同轴电缆用铜铝复合带组织和性能的影响。结果表明,铜铝复合带合理的退火工艺为310℃×1h,此时复合带的抗拉强度为78MPa,伸长率为23.17%,杯突值为8.56mm。     

喷射沉积7075Al/SiCp铝基复合材料板材的高温拉伸变形行为

当温度为300～450℃,应变速率为0.001～0.1 s-1时,在WDW-E200拉伸机上采用单向拉伸实验研究喷射沉积7075Al/SiCp复合材料板材的高温变形行为;分析板材的变形激活能以及流变应力、变形温度和应变速率之间的关系.结果表明:随着变形温度升高和应变速率降低,7075Al/SiCp复合材料板材拉伸流变应力减小;其最大拉伸断裂伸长率由5.03%增加到71.07%;7075Al/SiCp复合材料板材应变速率敏感系数的最大值仅为0.22,在温度为623、673和723 K时其变形激活能分别为380.49、323.42和434.56 kJ/mol,均高于铝的晶格自扩散激活能(142 kJ/mol).     

退火温度对异步轧制铜/铝复合带材组织与性能的影响

采用异步轧制工艺进行了铜/铝薄带的复合,并对复合带材进行了退火处理。利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机进行了复合带组织的观察和性能的测定。结果表明,复合带材的退火温度与其剥离强度呈抛物线关系,复合带材剥离强度在300℃保温1 h达到最大值。退火温度升高,促进界面元素扩散,界面化合物层变厚,伸长率增加,但温度过高会导致界面开裂。     

高强可焊2195铝-锂合金热压缩变形的流变应力

在Gleeble-1500热模拟实验机上,采用高温等温压缩,0.001～10 s-1,变形温度为360～520℃,对2195铝-锂合金在高温压缩变形中的流变应力行为进行了研究,分析了其高温变形的物理本质.结果表明:在应变速率为1 s-1(变形温度为520℃)和应变速率为0.1、0.01、0.001 s-1(变形温度为360～520℃)时,2195铝-锂合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征;在其它变形条件下存在较为明显的稳态流变特征;可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述2195铝-锂合金高温变形时的流变应力行为;在获得的流变应力σ解析表达式中,A、α和n值分别为2.569×1017 s-1、0.012 48 MPa-1和5.94;热变形激活能Q为250.45 kJ/mol.     

AlNp/LY12铝基复合材料热压缩变形行为研究

利用Gleeb-1500热模拟力学试验机对40％AlNp/LY12铝基复合材料进行高温压缩试验.研究表明,AlNp/LY12复合材料的高温压缩行为主要受变形温度、应变速率等的影响,其中以变形温度的影响最为显著;随变形温度的升高,变形抗力逐渐下降;随变形速率的增加,变形抗力呈上升趋势.在试验范围内,该复合材料高温压缩变形的最佳温度为500℃,且在应变速率为0.014 s-1时临界应变量最大.     

30Mn27Al4V无磁钢的热变形规律

采用MMS-300热/力模拟实验机,研究30Mn27Al4V无磁钢在变形温度900℃～1150℃、应变速率0.1s-1～10s-1条件下的热变形规律。结果表明,在热变形过程中,当变形温度为1000℃～1150℃、应变速率为0.1s-1～10s-1条件下,实验用钢均发生明显的动态再结晶。确定变形激活能为503.7kJ/mol以及Z参数,得到了30Mn27Al4V无磁钢的高温流变应力本构方程。根据实验数据回归,建立了该钢的高温塑性变形抗力数学模型。     

Processing map for hot working of SiC_p/7075 Al composites

The hot deformation behaviour of 7075 aluminium alloy reinforced with 10%of SiC particles was studied by employing both"processing maps"and microstructural observations.The composite was characterized by employing optical microscope to evaluate the microstructural transformations and instability phenomena.The material investigated was deformed by compression in the temperature and strain rate ranges of 300-500℃and 0.001-1.0 s-1,respectively.The deformation efficiency was calculated by strain rate sensitivity(m)values obtained by hot compression tests.The power dissipation efficiency and instability parameters were evaluated and processing maps were constructed for strain of 0.5.The optimum domains and instability zone were obtained for the composites.The optimum processing conditions are obtained in the strain rate range of 0.1-0.9 s-1and temperature range of 390-440 ℃with the efficiency of 30%.     

一种中碳高硅弹簧钢的热变形行为及流变应力模型

利用MMS-200热模拟试验机对一种中碳高硅弹簧钢进行了单道次热压缩试验,研究了该钢在变形温度为900~1 100 ℃及应变速率为0.1~10 s^-1条件下的热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius流变应力预测模型。结果表明,应变速率和变形温度对该弹簧钢的奥氏体动态再结晶过程有显著影响。当变形速率为0.1、5、10 s^-1时,在所有变形温度下均发生奥氏体动态再结晶;当变形速率为1 s^-1且变形温度超过950 ℃时,奥氏体发生动态再结晶,其热变形激活能为445.5 kJ/mol。通过对真应力的预测值与试验值的对比,得出应变补偿Arrhenius模型具有准确性和预测性,其相关系数为0.976,平均相对误差为4.73%。     

氮强化高锰奥氏体钢热变形行为研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机在温度为1253～1423K,应变速率为0.1～10s-1的条件下对32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢进行了热压缩变形试验,测定了其真应力-应变曲线,观察了变形后的组织.试验结果表明,流变应力和峰值应变随变形温度的降低和应变速率的提高而增大.真应变为0.6时,在1423K、应变速率在0.1～10s-1之间的试样均已发生完全动态再结晶;在1373K以下变形时,应变速率在0.1～10s-1之间,试样发生部分动态再结晶.动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,随着应变速率的升高而减小.32Mn-7Cr-1Mo-0.3N奥氏体钢的热变形激活能Q值为469.03kJ/mol,并获得热变形方程.     

热等静压态FGH96合金的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3800热模拟压缩试验机对热等静压态FGH96合金进行了不同温度和应变速率的等温热压缩试验,研究了FGH96合金在变形温度分别为1040、1070、1100、1130 ℃,应变速率为0.001、0.01、0.1和1 s^-1,最大真应变为0.7条件下的高温热变形行为,分析了真应力-真应变曲线,建立了本构方程,并利用Origin软件构建了热加工图,结合变形温度和应变速率对组织的影响确定了FGH96合金合适的热加工参数。结果表明,热等静压态FGH96合金的真应力-真应变曲线呈现典型的动态再结晶特征,其峰值应力随变形温度的降低和应变速率的增加而增加,结合本构方程、热加工图以及微观组织确定了FGH96合金合适的热加工区域为变形温度1060~1080 ℃,应变速率0.0001~0.004 s^-1。     

7150铝合金高温热压缩变形流变应力行为

在Gleeble-1500热模拟机上对7150铝合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为300~450 ℃和应变速率为0.01～10 s~(-1) 条件下的流变应力行为.结果表明:流变应力在变形初期随着应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;峰值应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系来描述合金的热流变行为,其变形激活能为226.698 8 kJ/mol;随着温度的升高和应变速率的降低,合金中拉长的晶粒发生粗化,亚晶尺寸增大,再结晶晶粒在晶界交叉处出现并且晶粒数量逐渐增加;合金热压缩变形的主要软化机制由动态回复逐步转变为动态再结晶.     

120°模具室温ECAP制备工业纯钛的压缩变形本构关系

在Gleeble-1500热模拟机上对120°模具室温Bc方式ECAP变形8道次制备的平均晶粒尺寸约为200 nm的工业纯钛进行等温变速压缩实验,研究超细晶工业纯钛在变形温度为298~673 K和应变速率为1×10-4~1×100s-1条件下的流变应力行为。结果表明:变形温度和应变速率均对流变应力具有显著影响,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低;流变应力在变形初期随应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳,呈现稳态流变特征。采用双曲正弦模型确定了超细晶工业纯钛的变形激活能Q=104.46 kJ/mol和应力指数n=23,建立了相应的变形本构关系。     

2507超级双相不锈钢的流变应力本构关系及热加工图

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了热变形温度为950~1200 ℃、应变速率为 0.01~10 s^-1条件下2507超级双相不锈钢的热压缩变形行为,并借助光学显微镜观察了不同变形过程中的微观组织演化。基于试验数据分析,建立2507超级双相不锈钢的流变应力本构关系及热加工图。结果表明:流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐降低,在高应变速率下,流变曲线出现“类屈服平台”。试验钢的热变形激活能为414.57 kJ·mol^-1,应力指数为4.18,峰值应力本构方程为ε·=3.69×10¹⁵[sinh(0.0101σ)]^4.18exp-414.57RT,根据微观组织分析及热加工图确定出试验钢的最佳热加工区域为热压缩温度1060~1120 ℃,应变速率0.01~0.1 s^-1。     

Effect of Initial Grain Size on the Hot Deformation Behavior and Microstructural Evolution of Pure Copper

The influences of initial grain size (IGS) with 20 µm and 50 µm on the hot flow behavior and microstructural changes of pure copper were investigated using hot compression tests at a temperature range of 623-1073 K and strain rate range of 0.001-0.1 s^-1. The effects of critical stress and corresponding critical strain were studied based on the internal and external processing parameters. The critical stress and strain decreased with increasing temperature and decreasing strain rate. The investigation results of the microstructure and true strain-stress diagrams showed that dynamic recovery, dynamic recrystallization (DRX), and twinning mechanisms were caused during the hot deformation of pure copper. Microstructure evolution indicated some DRXed fine-grain took place around grain boundary of hot deformed samples with IGS of 20 µm whereas DRXed fine-grain took place in interior grains for samples with larger IGS. The results also showed that grain growth is also dependent on IGS as the grain growth rate for samples with the larger IGS is greater than the smaller IGS. The critical strain rate and the temperature were obtained at 0.01 s^-1 and 973 K, respectively, for the sudden change in the grain growth rate. Also, twinning highly depended on IGS which almost did not happen in fine grain size while the volume fraction of twinning increased with increasing grain size.     

7055铝合金高温塑性变形的热模拟研究

采用Gleeble-1500D热模拟机研究了7055铝合金在应变速率为0.01、0.1和1s-1、变形温度为300～450℃,最大真应变为0.7条件下的高温塑性变形行为,分析了合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,计算了合金高温塑性变形时的变形激活能,并观察了合金变形过程中显微组织变化情况。结果表明:合金在热变形过程中流变应力随温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大,7055铝合金的高温塑性变形行为可以用包含Zener-Hollomon参数的流变应力方程进行描述。该合金在实验条件范围内热变形以动态回复为主要软化机制并伴随极少量的再结晶发生。     

7056铝合金高温热压缩流变应力行为

在Gleeble-1500热模拟机上对7056铝合金进行热压缩实验,变形温度为300～450℃,应变速率为0.01～10 s~(-1),研究其热压缩流变应力行为.结果表明:流变应力开始随应变的增加而增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;应力峰值随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大;可用包含Zener-Hollomon参数的双曲正弦关系来描述合金热流变行为,其变形激活能为224.3826 kJ/mol.