Cu-0.58Sn合金热变形行为和热加工图研究

利用Gleeble-3180热模拟试验机,对Cu-0.58Sn合金在400～700 ℃,应变速率0.01～10 s?1条件下的热变形行为进行了研究。结果表明：该合金具有正的应变速率敏感性和热敏性,其流动应力随应变速率的增大而增大,随变形温度的升高而减小。建立了本构方程及热加工图,计算得出CuSn合金的热变形激活能为239.928 kJ/mol,同时优化出合金的最佳热加工参数为：变形温度500～700 ℃,应变速率3.16～10 s-1。     

MgAlLiZnTi轻质高熵合金的热变形行为与热加工图研究

采用Gleeble-3500热/力模拟试验机,在变形温度为250—350℃、应变速率分别为0.001、0.01、0.1和1 s^-1、真应变量分别为0.3、0.45、0.6的条件下,对Mg₅₄Al₂₂Li₁₁Zn₁₁Ti₂轻质高熵合金进行热压缩实验。基于Arrhennius模型对热压缩实验数据进行拟合,建立合金的本构方程,并绘制该合金在不同真应变下的热加工图。结果表明:在实验条件下,合金的热变形过程为加工硬化和动态再结晶为主的动态软化,且该合金的流变应力值与应变速率呈正相关,与变形温度呈负相关;该合金的热加工图表明,最佳的热加工工艺参数为变形温度335—350℃、应变速率1×10^-3—1 s^-1。     

生物医用新型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的热变形行为

采用多功能相变仪对一种新型医用β型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度900~1 000℃、应变速率10~(-2)~1 s~(-1)、变形量60%的高温塑性变形行为进行研究,得出合金在高温下流变应力随变形温度、变形速率变化的变化规律。基于Zener-Hollomon参数建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程,得出合金的真应力-真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。结果表明,应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低,合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,试验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等常数。     

超轻镁锂合金LZ91热变形行为探究：本构方程及热加工图

本文以挤压态Mg-9Li-1Zn镁锂合金为材料在Gleeble3500热模拟实验机上做热压缩变形实验,变形温度范围为150℃-350℃,应变速率范围为0.001s-1-10s-1。基于所采集实验数据绘制流变应力应变曲线,建立了双曲线正弦函数的本构方程及真应变为0.916时热加工图,结合变形后微观组织观测分析了动态再结晶的产生情况,表明了适宜加工的安全区域和在加工中应该避免的失稳区域,预测温度范围为250-300℃,应变速率0.01s-1时为较理想的变形参数,峰值耗散系数值大于38.55%,热变形激活能Q=112.066kJ/mol,应力指数n=3.60273。     

Nb-10Zr合金的热变形行为、组织特征及热加工图

Nb-10Zr合金可作为特种薄膜功能材料应用于太阳能行业。深入理解Nb-10Zr合金的热变形行为是实现该应用的前提,然而国内目前围绕该合金热加工过程的材料加工性能相关研究十分匮乏。建立热材料加工图可实现描述指定条件下的材料可加工性,明确合金的变形窗口,指导材料加工工艺的制定和优化。选用均匀化处理后的电铸熔炼铸锭Nb-10Zr合金,采用热模拟试验机开展了热模拟压缩试验,并基于动态材料模型,通过对应变速率敏感系数m、功率耗散系数η和失稳系数ξ的数据分析,建立了材料不同温度和应变速率条件下的流变稳态区和非稳态区的热加工图。同时,通过微观组织观察,分析和验证了加工图的准确性。研究结果表明,Nb-10Zr合金铸锭在1 300 ℃下经24 h均匀化处理后,未出现Zr元素偏聚所形成的缺陷,也未见裂纹、气孔、疏松和夹渣等其他类型的缺陷。铸态组织中存在粗大晶粒和细小晶粒,晶粒尺寸分别为 500—800 μm和 20—30 μm。在应变为0.4和0.6条件下,Nb-10Zr合金存在2个合理的热加工窗口,即变形温度1 060—1 100 ℃和应变速率0.01—0.04 s^-1,以及变形温度1 080—1 100 ℃和应变速率0.3—1 s^-1。在不同变形条件下,变形后的Nb-10Zr合金均获得了细小的动态再结晶组织。在温度1 100 ℃和应变速率0.01 s^-1下,合金晶粒尺寸为80—100 μm;而在温度1 100 ℃及应变速率1 s^-1下,合金晶粒尺寸为40—60 μm。此外,通过不同工艺制备参数下合金组织形貌的观察,证明了所确定加工窗口的合理性 。本研究为Nb-10Zr生产过程中的工艺选择和工艺参数的优化提供了理论指导。     

航空发动机用Haynes242高温合金热变形行为北大核心

采用Gleeble热模拟实验机,在变形温度为950~1100℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下进行了热压缩实验,通过对流变应力曲线的分析,建立了Arrhenius本构方程,并对该方程进行了修订,获得了包含变形温度、应变速率及应变量相关的Arrhenius应变补偿本构方程。采用对比及平均误差分析检验本构方程的有效性和精确性发现:修正后的本构方程计算得到的应力值和实验数据吻合较好,方程的相关系数r值为0.967、平均相对误差AARE值仅为7.35%,具有较高的准确性。此外,基于Zener-Hollomon参数建立了Haynes 242合金动态再结晶的临界应变模型,并通过对能耗图和失稳图的绘制获得Haynes 242合金的热加工图,定量揭示了变形工艺参数在变形过程中对组织演化的影响,获得了最优的热加工工艺参数。     

SiCp/AM60B 镁基复合材料的高温压缩变形行为

利用Gleeble-1500热模拟试验机,在温度为360~450℃、应变速率为0.001~1 s-1变形条件下,对 SiCp/AM60B镁基复合材料的热压缩变形行为进行了研究.结果表明,SiCp/AM60B镁基复合材料流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高,且随着应变的增加,流变应力很快达到峰值,然后逐渐降低并趋于稳定.为评价 SiCp/AM60B镁基复合材料在热加工变形过程中的流变应力,结合Arrhenius方程且引入Zener-Hollomon参数,对流变应力做出相应的修正,根据修正后的流变应力再做出相应的修正,根据修正后的应力值创建SiCp/AM60B镁基复合材料流变应力高温变形本构方程模型.     

H62黄铜合金热变形行为

结合连续挤压工艺制定Gleeble-1500热压缩试验方案,测定H62黄铜合金流变应力,采用Arrhenius方程的指数形式描述H62黄铜的本构关系,绘制H62黄铜合金的热加工图,预测H62黄铜合金在连续挤压过程中的功率耗散因子η和组织的分布,以及塑性失稳区的位置,确定H62黄铜合金的最佳热变形参数为应变速率为0.01s-1,温度为400～500℃.     

铸态Ti–44Al–4Nb–(Mo, Cr, B)合金的热变形行为及热加工图

利用Gleeble热模拟机研究了铸态Ti-44Al-4Nb-(Mo,Cr,B)合金在1 050～1 200℃、0.005～0.5s-1下的热变形行为,并基于所得的真应力-真应变曲线绘制了热加工图。另外,通过透射电子显微镜(TEM)研究了片层和γ相的变形机制。结果表明,该合金是典型的应变速率和温度敏感材料,它的热加工性能较好,在1 100、1 150℃温度下的低应变速率区域以及1 200℃温度下高应变速率区域比较适合热加工。再结晶是流变软化的主要原因,较高的变形温度和较低应变速率有利于再结晶晶粒的进行。片层结构的变形机制为片层扭折,而γ相的主要变形机制为位错滑移和变形孪晶。     

52CrMoV4弹簧钢热变形行为的本构模型

基于导向臂用52CrMoV4弹簧钢的热轧及热压变形工艺研究,采用Gleeble-3500型热模拟试验机,在变形温度（1173-1373 K）和应变速率（0.01-10 s-1）下对52CrMoV4弹簧钢进行等温热压缩实验。基于实验所得真应力-真应变曲线,分析了热变形参数与流变应力之间的关系,建立了修正的Johnson-Cook本构模型和基于应变补偿的Arrhenius本构模型,并对两种本构模型的准确性和有效性进行了比较。结果表明,52CrMOV4弹簧钢的流变应力随着温度的升高和应变速率的降低而降低。通过精度分析可知,修正Johnson-Cook模型的相关系数为0.98955,平均绝对相对误差为5.4625%,均方根误差为6.87029 MPa,计算较为简单却具有较高的准确性。而应变补偿的Arrhenius模型的相关系数为0.99023,平均绝对相对误差为4.4319%,均方根误差为6.22664 MPa,其精度较修正Johnson-Cook模型更高,可以更好地预测52CrMoV4弹簧钢的流变应力行为并作为热变形工艺及有限元模拟参数选择的依据。     

等轴态TC4钛合金热加工性能及本构关系显微组织研究

本文探索了通过对TC4钛合金等轴组织形貌与力学性能的关系,并通过进行热模拟压缩试验,研究了变形速率、变形温度、变形量等参数对TC4钛合金盘条组织和性能的影响规律。通过热加工图的绘制,为对TC4钛合金在中低温区(500℃～~800℃),以不同应变速率进行了热变形实验研究。通过对真应力-真应变分曲线的分析,探索了相应的软化机制,确定了低温区的热变形激活能,建立了流变应力本构关系,探索了峰值应力与温度和变形速率之间的函数关系,为TC4钛合金棒丝材的加工控制了提供理论基础,对金相组织的观察表面,显微组织特征和热加工图规律基本相符。     

大变形量挤压加工对Mg-11Al-3Zn组织及性能影响

采用大变形量挤压工艺制备了高性能Mg-11Al-3Zn镁合金.挤压变形可消除镁合金铸锭中的气孔、疏松和缩孔等缺陷;经热挤压后,晶粒显著细化,由铸态的120μm左右变为30μm左右.经挤压后合金的强度和塑性指标均有所提高.     

处理铝型材厂污水用复合聚硅酸铝铁的制备与絮凝效果的分析

采用聚硅酸铝铁(PSAF)处理铝型材生产过程中产生的废水,考察了铝铁摩尔比、碱化度、SiO2含量、反应温度以及溶液pH值对聚硅酸铝铁絮凝效果的影响;比较了聚硅酸铝铁与其他絮凝剂的絮凝性能,结果表明,采用聚硅酸铝铁处理铝型材厂废水具有制备方法简单、无毒、用量少、原料来源广泛、适用pH值范围较宽以及絮凝效果好等特点.     

基于三维激光扫描仪的矿区边坡变形监测数据的分析处理

以南郑县碑坝孔溪沟锌矿区边坡为研究对象,选用三维激光扫描仪采集边坡变形数据,对变形监测数据进行分析和处理,从而研究矿区边坡变形。针对点云数据拼接、点云滤波、点云精简、模型重建等数据处理过程中常遇到的问题,提出了相应的解决方法。提出了多边形分割法,将模型的重点关注区域划分为多个多边形,根据多边形重心坐标的变化分析了边坡的水平位移和竖向位移。结果表明:矿区边坡变形监测数据的分析结果和实际变化情况较为吻合。