不同应力状态下6061铝合金力学性能及断裂行为的研究

对不同缺口试样进行准静态拉伸,研究了6061铝合金在不同应力状态的力学性能和断裂行为。研究结果表明,随着缺口半径增大,三轴应力度降低。随着三轴应力度降低,合金的峰值载荷降低,断面收缩率和断裂应变均增大,断口上剪切唇区面积逐渐增大,纤维区的山脊状的锯齿数量逐渐减少,但深度增加,显微断口上的韧窝越来越均匀细小。     

应力三轴度和罗德参数对铝合金材料韧性断裂的影响

大量研究表明应力三轴度对韧性断裂有重要影响。然而,最新研究表明,与应力偏张量第三不变量相关的罗德参数也是影响韧性断裂的重要因素。采用7075铝合金制成的缺口圆棒和凹槽平板试样分析了应力三轴度和罗德参数对韧性断裂的影响及相应的微观机理。通过准静态拉伸试验和数值模拟得到应力三轴度、罗德参数及失效轨迹,同时利用扫描电镜分析了试样不同应力状态下的空穴演化规律。结果表明,应力三轴度和罗德参数对破坏应变有重要影响,并且罗德参数的影响随应力三轴度的增加而降低。断口分析表明,孔洞的尺寸随着应力三轴度的增大而减小,不同罗德参数的空穴形态明显不同。二级孔洞的成核速率和生长程度也受罗德参数的影响。     

颗粒增强金属基复合材料的断裂应变

研究了应力三轴度、温度、应变速率对颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)断裂应变的影响.结果显示,高温下PRMMCs的断裂应变对应力三轴度非常敏感,断裂应变和应力三轴度的指数函数exp(1.5?σm/)成反比关系.高温断裂应变值随应变速率的增加呈抛物线形式下降,而随温度的降低呈线性减小.断口分析显示,高温变形时,材料韧窝的直径随应力三轴度的增大而减小;室温拉伸应力三轴度与韧窝的大小无关.     

应力三轴度对7050铝合金热塑性成形损伤和晶粒尺寸的影响

在应变速率为0.01～10s-1、温度为423～623K下,采用Gleeble1500热物理模拟机并结合有限元法对7050铝合金进行单轴拉伸试验与模拟,分别确定了该材料流变应力、动态再结晶及热塑性损伤的模型参数。然后,基于布里奇曼(Bridgman)法建立了不同缺口半径的7050铝合金圆棒拉伸有限元分析模型,研究了不同温度条件下应力三轴度对7050铝合金热塑性成形损伤的影响。最后,利用DEFORM-3D软件模拟了该合金在不同应力三轴度下的晶粒长大规律。结果表明,在相同温度下,塑性损伤值随应力三轴度的增大而增加,当应力三轴度高于0.7后,塑性损伤值基本保持稳定;在相同应力三轴度下,塑性损伤值随温度的升高而降低,当温度高于523K以后,塑性损伤值基本保持稳定;随应力三轴度的增加晶粒尺寸先减小后增加。     

铝合金板材胀形极限的数值模拟研究

应用韧性断裂准则与有限元数值模拟相结合的方法预测了铝合金板料的胀形极限.将有限元模拟获得板材的应力、应变值代入考虑应力三轴度的Oyane韧性断裂准则进行断裂判断,预测出初始断裂点.准则中的材料常数通过单向拉伸和平面拉伸试验确定.计算了三种铝合金板的半球形凸模胀形极限,计算结果表明,应用Oyane韧性断裂准则能有效地预测铝合金板材的胀形极限.     

铝合金在两种应力状态下损伤机理研究

铝合金汽车构件在撞击的过程中,构件的应力状态各点均不相同,而且在撞击的过程中各点的应力状态随着时间变化而变化.为了研究铝合金构件在不同应力状态下损伤机理,采取了两种代表性的三轴应力状态,即缺口拉伸与纯剪切所产生的应力状态.研究结果表明缺口拉伸试验中,缺口根部产生相对较高的三轴应力,而且缺口根部明显产生微孔洞,随着应力的不断升高,微孔洞的体积分数不断增大.当达到材料的临界孔洞体积分数时,试样断裂;纯剪切试验中,三轴应力几乎等于0,在材料内部几乎没有产生微孔洞而产生了剪切带.剪切带在切应力的作用下变形不断增大,当到达材料的等效塑性断裂应变时,试样发生断裂;用Gurson损伤模型和剪切失效分别模拟缺口拉伸和剪切试验,试验的工程应力-应变曲线与模拟的工程应力-应变曲线拟合的很好.     

铝合金在两种应力状态下损伤机理研究

铝合金汽车构件在撞击的过程中,构件的应力状态各点均不相同,而且在撞击的过程中各点的应力状态随着时间变化而变化.为了研究铝合金构件在不同应力状态下损伤机理,采取了两种代表性的三轴应力状态,即缺口拉伸与纯剪切所产生的应力状态.研究结果表明:缺口拉伸试验中,缺口根部产生相对较高的三轴应力,而且缺口根部明显产生微孔洞,随着应力的不断升高,微孔洞的体积分数不断增大.当达到材料的临界孔洞体积分数时,试样断裂;纯剪切试验中,三轴应力几乎等于0,在材料内部几乎没有产生微孔洞而产生了剪切带.剪切带在切应力的作用下变形不断增大,当到达材料的等效塑性断裂应变时,试样发生断裂;用Gurson损伤模型和剪切失效分别模拟缺口拉伸和剪切试验,试验的工程应力-应变曲线与模拟的工程应力-应变曲线拟合的很好.     

EA4T车轴钢高温拉伸变形行为及塑性损伤演变规律

为了研究EA4T车轴钢在高温拉伸时的力学性能、微观组织和塑性损伤演变规律，在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了光滑圆棒和缺口圆棒的高温拉伸试验，试验温度为970、1070和1170℃,应变速率为0.1、1.0和10.0 s^-1,缺口半径分别为15、10和5 mm的缺口圆棒试样对应不同的应力三轴度。结果表明：EA4T车轴钢在高温变形中，断裂应变随着温度的升高而降低，随着应变速率的增大而增大。随着应力三轴度的增大，平均断裂应变呈降低趋势，微观组织中微孔洞的数量更多、尺寸更大。动态再结晶过程会阻碍微孔洞的长大和汇聚，随着再结晶程度的加深，孔洞由宽大椭圆形变为细长梭形，平均尺寸减小，孔洞的拉长方向指向断面收缩的中心，拉长的孔洞使断面形成了较深的等轴韧窝。     

应力三轴度对316LN钢临界损伤值的影响

利用Gleeble-1500D热模拟机对316LN钢做温度1 050℃、应变速率0.5s-1的高温拉伸试验,试样尺寸Φ10mm×121.5mm,缺口半径分别为0.5mm、1mm、2mm和4mm,得到不同缺口半径试样的真应力-真应变曲线。通过数值模拟得到试样初始拉伸时的应力三轴度最大值及空洞形核时的临界损伤值,结果表明,缺口试样的临界损伤值随应力三轴度的增大而增大,即应力三轴度越大,裂纹越不容易萌生。通过对实验数据和模拟结果的回归分析,建立应力三轴度与空洞形核应变的定量关系模型。     

40CrNiMo钢高温拉伸变形行为和组织演变规律

采用光滑和缺口拉伸试样进行不同温度(950、1050和1150 ℃)和不同应变速率(0.5、1.0和5.0 s^-1)的高温拉伸试验,研究了40CrNiMo钢在高温拉伸时的力学性能变化、微观组织演变以及塑性损伤形成机理,分析了不同应力三轴度对高温塑性损伤的影响。结果表明,提高变形温度或降低应变速率会降低峰值应力;应变速率从0.5 s^-1增大至5 s^-1,晶粒大小不均匀程度增加,材料更容易产生塑性损伤;变形温度从950 ℃提高到1150 ℃,晶粒尺寸增大近3倍;损伤经历形核、长大并形成微裂纹3个步骤,应力三轴度与缺口半径成负相关关系,应力三轴度的增大会加剧塑性损伤的发生,使得拉伸试件的断裂应变值降低。在车轴实际轧制过程中,在保证一定生产效率的前提下,可以通过尽可能减小楔横轧模具的成形角,并适当增大展宽角的方法,来降低材料塑性变形时内部各处的动态应力三轴度值,降低损伤发生的概率。     

结晶器电磁搅拌电流对大方坯质量影响试验

进行了结晶器电磁搅拌电流对大方坯的内部质量影响的试验研究.结果表明:搅拌电流由250A增至500A时,大方坯中心区等轴晶率由18.80%增至36.24%,中心疏松全部控制在1.5级以下,中心偏析评级全部控制在1.5级以下,大方坯凝固组织的致密性和均匀性明显增加,大方坯中大型夹杂总量较低,促进夹杂物上浮.     

基于ANSYS模拟不同参数对20钢焊接温度场的影响

选20钢为研究对象,利用ANSYS软件,建立几何模型和有限元模型,对不同焊接参数下的温度场进行了模拟.在其他条件一定的情况下,分析了电流、电压、板长及板厚分别对温度场的影响.结果表明:电流和电压对焊接温度场的影响最大,板材厚度其次,板材长度最小.     

Studies on the Influence of Hexadecylamine on Chromate Phosphate Coating on Aluminium

The effect of hexadecylamine (HDA) on a Chromate phosphate coating on aluminium was studied using an optimized Chromate phosphate bath, The addition of HDA was found to decrease the coating weight, but to enhance the coating quality and corrosion resistance. The inhibitory effect of HDA helps in regulating the excessive attack on the metal and its ability to reduce Cr⁶⁺ to Cr³⁺ compensates the possible time delay for the initiation of coating deposition due to the inhibition.     

用Abaqus分析压下量对塑性铰位置的影响

环件径向轧制的非稳态因素导致环件位置、塑性铰位置、尺寸大小动态变化.运用Abaqus软件,对环件径向轧制过程塑性铰研究表明:塑性铰的动态变化受到压下量的影响.无导向辊径向轧制时,在开始阶段没有塑性铰,随着芯辊的不断进给而出现塑性铰,而且塑性铰位于与轧制区域相对的环件直径的另一端,且偏向轧制出口区域一侧.     

摩擦对收口的影响研究

建立了弹体毛坯收口工艺的刚粘塑性有限元模型,分析了在不同摩擦因子条件下弹体毛坯应力应变分布规律及可能产生的缺陷,为了获得所需的收口毛坯形状尺寸,其模具与坯料之间的剪切摩擦因子应控制在m=0.15以下。     

消除汽车制动鼓表面斑点的研究

通过对失效的汽车制动鼓取样分析,认为汽车制动时,制动鼓发生了组织转变（相变）。相变的结果导致在制动鼓工作表面出现硬质斑点及裂纹。解决的办法是提高灰铸铁含C量和在灰铸铁中添加微量合金元素。     

管件壁厚对收口影响的研究

建立了管件收口工艺的刚塑性有限元模型,运用DEFORM-2D软件对不同的管件壁厚进行收口成形的模拟研究,分析了不同的壁厚对收口质量、应力应变分布规律和行程载荷变化以及可能产生的缺陷等。结果表明：为了满足管件收口的尺寸要求,必须严格控制在该模具下的收口,应该保证管件的壁厚大于5mm而小于15mm。     

浅谈板坯连铸机扇形段的改进

介绍唐山不锈钢公司提高扇形段的使用寿命以及对设备进行的改进与取得的效果.     

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 本文综述了材料的使用状态对于材料的磁、声、电等多方面物理性能影响，从而确定了通过测定材料的物理性能参数来判别其使用状态的可行性。同时发现铁磁材料的磁导率、矫顽力与剩余磁感应强度等磁性能参数对于材料的非损伤变化，如位错密度的改变也很敏感，因此对于无明显损伤或严重缺陷，但在上一个使用周期中确实使用了相当一段时间的再制造机械产品，可以通过检测材料的这些磁性能参数将它们检验鉴别出来，这也为更好地判定再制造机械产品的剩余寿命提供了科学的依据。 关键词：物理性能，使用状态，再制造     

基于正交试验的多曲率件弯曲回弹影响因素研究

针对多曲率件弯曲成形中回弹问题,采用正交试验的方法,对二维多曲率件冲压成形过程中各工艺参数的影响情况进行试验研究,以最少的试验次数,得到影响零件回弹因素的主次顺序,并得出最佳工艺参数组合,为确定多曲率件冲压成形工艺参数提供了合理的依据,为后续三维多曲率件冲压成形及回弹的控制奠定基础。