AZ31镁合金的热变形行为及加工图

用Gleeble-1500D型热模拟试验机对AZ31镁合金在变形温度为473～723 K,应变速率为0.001～1 s~(-1)下的热变形行为进行了试验研究;用双曲正弦关系式描述了该合金在热变形过程中的稳态流变应力;根据合金动态模型,计算并分析了该合金的加工图。结果表明:利用加工图可确定出该合金热变形的流变失稳区,并且得到试验条件下热变形的最佳工艺参数,即变形温度为473～523 K,应变速率为0.01 s~(-1)左右;当变形温度为623～673 K、应变速率为0.001～0.006 s~(-1)时可进行超塑性加工;当变形温度高于673 K后可在较宽的应变速率范围进行热加工。     

18CrNiMo7-6齿轮钢的热压缩变形行为及显微组织演变

采用热模拟方法研究了18CrNiMo7-6齿轮钢在变形温度900～1 150℃、应变速率0.01～5 s^-1条件下的热压缩变形行为;建立了基于Arrhenius模型的全应变本构方程,采用该方程对流变应力曲线进行预测;根据动态材料模型绘制热加工图,并结合热加工图系统地研究显微组织演变特征。结果表明：试验钢的峰值应力随应变速率的增加或变形温度的降低而增大,动态回复和动态再结晶是热变形过程中的主要软化机制;采用建立的全应变本构方程预测得到流变应力曲线与试验结果基本吻合,预测真应力与试验结果的相对误差小于4.715%,说明该模型可以精确地模拟18CrNiMo7-6齿轮钢的热压缩变形行为。试验钢的适合热加工工艺参数为变形温度1 050～1 150℃、应变速率0.1～1 s^-1,此时组织为均匀细小的再结晶晶粒,晶粒尺寸在5～15μm。随着变形温度的升高或应变速率的降低,原始奥氏体晶粒不断被动态再结晶晶粒取代,且动态再结晶程度和再结晶晶粒尺寸增大。     

AZ31镁合金在热压缩过程中的变形行为

用Gleeble-1500D型热模拟试验机对AZ31镁合金在变形温度200～400℃、应变速率0.01～1 s~(-1)条件下进行热模拟压缩试验,研究了该合金的热变形行为,并获得了其变形的主要特征参数,建立了高温流变数学模型和功率耗散图。结果表明:热压缩时,AZ31镁合金流变应力受温度和应变速率影响显著,应力-应变曲线呈现出明显的动态再结晶特征,温度越高、应变速率越小,动态再结晶越容易发生;热变形过程受变形激活能控制,得到流变应力的关系式lnε=35.74+9.96ln[sinh(0.01σ)]-1.96×10~5/RT,耗散系数随温度升高和应变速率降低而逐渐增大。     

铝锰镁合金热压缩变形的流变应力曲线与本构方程

通过动态热/力模拟试验机对铝锰镁合金进行热压缩变形,分析了合金在热变形过程中的流变应力,应用Arrhenius关系式对合金在热变形峰值阶段和稳态阶段的热变形激活能进行求解,建立了流变应力本构方程,并将本构方程的计算值与试验值进行对比。结果表明:试验合金在热变形过程中表现出了明显的动态软化特征,发生了动态回复和动态再结晶;在高应变速率、高变形温度下,流变应力曲线呈现多峰值的不连续动态再结晶特征;试验合金在峰值阶段和稳态阶段的热变形激活能分别为164.54,187.26kJ·mol-1;流变应力本构方程的计算结果与试验结果相符。     

14%SiC/7AO4铝基复合材料的加工图

在Gleeble-3500热模拟试验机上对搅拌铸造法制备的14%SiC/7AO4铝基复合材料进行了高温压缩试验,对其在0.001～1s-1和300～450℃条件下的流变应力进行了研究,并根据动态材料模型建立了加工图.结果表明:在试验条件范围内,该材料热压缩变形时存在较明显的稳态流变特征,流变应力随温度的升高和应变速率的减小而降低;在应变速率为1s-1时,绝热升温明显,温度随应变量的增加而升高;该复合材料的最佳加工温度在400～450℃,应变速率在0.001～0.01 s-1之间,而在低温高应变速率和高温中应变速率区域出现失稳.     

一种铁素体钢热变形流变应力行为

利用Gleeble热力模拟试验机在温度为1 123～1 473 K和应变速率为0.001～0.1 s-1的条件下对试验钢进行了热压缩变形试验,测定了其真应力-应变曲线,试验结果表明:试验钢在热压缩变形过程中发生了明显的动态再结晶,流变应力随变形温度的降低和应变速率的提高而增大。通过线性回归分析确定了试验钢的流变应力本构方程。     

α+β两相区压缩变形后TC21合金的显微组织模拟

使用Gleeble-3500型热模拟试验机对轧制态TC21合金在α+β两相区进行压缩变形试验,研究了合金在不同热变形温度(870～960℃)、不同应变速率(0.001～1 s-1)条件下的组织和流变应力曲线,建立了流变应力本构方程和动态再结晶位错密度模型,并进行了显微组织模拟及验证.结果表明:合金的流变应力曲线呈现的软...     

WE43镁合金的热变形行为及热加工图

在变形温度300～500℃、应变速率0.0005～0.5 s-1下,采用Gleeble 3800型数控式热-力物理模拟试验机对WE43镁合金进行热压缩试验,研究了该合金的热变形行为,建立了真应变为0.6时的热加工图,并结合显微组织演变确定WE43镁合金的最佳热加工工艺参数范围.结果表明:WE43镁合金的真应力随变形温度的降低或应变速率的增大而增大,峰值应力对应的真应变随应变速率的降低或变形温度的升高而减小;WE43镁合金最佳的热塑性加工区间为应变速率0.005～0.05 s-1、变形温度410～500℃,此时合金的热变形软化机制主要为动态再结晶,晶粒尺寸较均匀,平均晶粒尺寸小于100μm.     

应变速率和温度对炉冷态TA15钛合金在α+β两相区压缩变形行为的影响

用Thermecmastor-Z型热模拟试验机对炉冷态TA15钛合金进行了变形温度为750～950℃、应变速率为0.00 1～10 S-1的热压缩试验,研究了应变速率和温度对该合金在α+β两相区流变应力和显微组织的影响.结果表明:随变形温度升高、应变速率降低,炉冷态TA15钛合金的流变应力下降;同时α相含量减少,晶内与晶界α相差别消失,α相发生球化;较佳的锻造工艺参数为温度850～950℃,应变速率0.001～0.01 S-1.     

10B06冷镦钢连铸坯的热压缩流变行为

利用MMS-200型热力模拟试验机研究了10B06冷镦钢连铸坯在750～1 100℃、应变速率为0.01～20s-1条件下的热压缩流变行为,并且通过线性回归确定了该钢的应变硬化指数以及热激活能,获得了其在变形条件下的流变应力本构方程。结果表明:该钢在热压缩变形时的流变软化行为是动态再结晶、动态回复与加工硬化联合作用的结果;当变形温度较低、应变速率较小时,软化效应以动态再结晶为主;而当变形温度较高、应变速率较大时,软化效应是动态再结晶和动态回复共同作用的结果;该钢的流变应力可采用Zener-Hollomon参数的函数来描述,其热激活能为220.132 3kJ.mol-1。     

BT25钛合金动态再结晶行为的元胞自动机模拟

为研究热加工工艺参数对钛合金塑性成形过程中微观组织的影响,利用Gleeble-3500型热模拟试验机对BT25钛合金进行单道次等温恒应变压缩试验。分析真应力-应变曲线,建立JMAK动态再结晶动力学方程;通过对热变形行为的分析,推导出钛合金的位错密度模型、再结晶形核和晶粒长大模型;结合元胞自动机的算法,建立元胞自动机(Cellular automata, CA)模型并利用该模型模拟和验证了BT25钛合金热变形过程中动态再结晶行为。结果表明,BT25钛合金的流动应力对应变速率和变形温度非常敏感;提高变形温度或降低应变速率均有利于材料发生动态再结晶;CA模型模拟晶粒尺寸误差约为3%,预测DRX体积分数误差在10%以内。该模型具有良好的预测精度,为合金材料在塑性加工过程中优化工艺参数和控制锻件微观组织演变提供了可靠性依据。     

Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金的热压缩变形行为

采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Al-1.04Mg-0.85Si-0.01Cu铝合金进行热压缩试验,研究了其在300～500℃和0.001～1.0s-1应变速率下的热变形行为,并利用光学显微镜分析了其不同条件变形后的显微组织。结果表明:该合金的热变形行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述;应变速率小于1.0s-1时,随温度升高和应变速率增加,合金的变形激活能提高,应变速率为1.0s-1时,变形激活能有所下降;计算得到该合金的热变形激活能为193.029kJ·mol-1,低于6061合金的变形激活能;该合金的热加工性能优良。     

基于修正JC模型和BP-ANN算法预测HNi55-7-4-2合金高温流变行为的对比

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,分别在变形温度为873,923,973,1023,1073 K,应变速率为0.01,0.1,1,10 s^-1条件下对HNi55-7-4-2合金进行等温热压缩试验,研究了该合金的高温流变行为;基于试验数据,分别采用修正Johnson-Cook(M-JC)模型和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法构建本构模型,对比分析这2个模型的预测精度。结果表明:HNi55-7-4-2合金的流变应力随着应变速率的增加而增大,随着变形温度的升高而降低。基于M-JC模型和BP-ANN算法建立的本构模型预测得到真应力与试验结果间的平均相对误差绝对值分别为14.63%%,0.35%%,相关系数分别为0.9787,0.9999;基于BP-ANN算法的本构模型的预测精度更高,可以较好地描述H Ni55-7-4-2合金的高温流变行为。     

高强铝合金构件控制塑性成形技术在装备轻量化中的应用

车辆传动、行动构件数量多,且服役条件恶劣,要求有高的强韧性和疲劳寿命,现有铝材及制造技术无法满足。本文研究了变形参数对超高强铝合金构件性能的影响,发明了逐次控制变形方法和径向扩、收多次挤压控制金属流线方向新工艺,给出了相应的工艺规范,解决了构件疲劳寿命低的难题,实现了装备轻量化。     

3003铝合金无缝管制备过程中的显微组织与力学性能变化

研究了制备过程中不同状态下3003铝合金无缝管的组织、力学性能及拉伸断口形貌。结果表明:3003铝合金铸锭适宜的均匀化退火制度为600℃×5h;热挤压过程发生动态再结晶生成了等轴晶粒,冷加工后沿变形方向产生明显的变形组织,400℃退火1h后力学性能较好;不同状态下的拉伸断口上有许多细小的等轴状韧窝,退火后的韧窝变大变深,塑性明显变好。     

SiCp/2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型#br#

通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料（SiCp/2024Al）在大应变率和变形温度范围内的热变形行为,分析了热变形参数（变形温度和应变率）对流动应力的影响。研究发现：变形温度和应变率对复合材料的流变应力、抗压强度、弹性模量、应变率敏感性有显著影响;抗压强度、弹性模量随变形温度的增大而减小,而抗压强度、弹性模量、应变率敏感性随应变率的增大出现了拐点。根据试验结果,结合热力学和统计损伤力学理论,建立了描述SiCp/2024Al复合材料动态热变形行为的连续损伤本构模型,预测的流动应力与试验结果吻合较好,表明所建立的模型能够准确地描述SiCp/2024Al复合材料动态热变形行为。     

4Cr5MoSiV1热作模具钢的热变形行为与热加工图

利用Gleeble-3500型热模拟试验机对4Cr5MoSiV1热作模具钢进行单道次等温压缩试验,研究了其在变形温度750~1050℃,应变速率0.001~0.1s^-1条件下的热变形行为,并观察变形后的显微组织;根据试验得到的真应力-真应变曲线,构建了03真应变下的Arrhenius高温本构模型,并在动态材料模型基础上绘制了热加工图,从而得到该钢的合理热加工区间。结果表明:4Cr5MoSiV1钢的变形抗力随变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低;4Cr5MoSiV1钢的热变形激活能为59452 kJ·mol^-1;在试验参数范围内,4Cr5MoSiV1钢合理的热加工区间为变形温度1050℃、应变速率0.001~0.01s^-1,此时组织中的碳化物细小且弥散分布,第二相强化效果显著。     

304奥氏体不锈钢高温拉伸变形时的锯齿流变行为

对304奥氏体不锈钢进行拉伸试验,研究了其在高温拉伸变形过程中的锯齿流变行为。结果表明:当应变速率在2×10-4～2×10-3s-1范围内,试验钢发生动态应变时效的温度为773～973K;出现了A、A+B和E三种锯齿波和负的应变速率敏感系数;锯齿形成的有效激活能为212.8kJ.mol-1;铬和锰等置换型溶质原子与运动位错的交互作用使试验钢出现动态应变时效,导致锯齿流变行为的产生。