7075铝合金高温等温变形的流变应力特征

在Gleeble-1500热模拟试验机上,采用高温等温压缩法,研究了7075铝合金在250～450℃温度范围及1.0～0.001 s-1应变速率范围内压缩变形时流变应力的变化规律.结果表明,应变速率和变形温度对合金流变应力的影响很大,流变应力随应变速率的提高而增大,随变形温度的提高而降低;其流变应力值可用Zener-Hollomon参数来描述.从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温变形的应力指数n,应力水平参数α,结构因子A和变形激活能Q.     

7075铝合金高温等温变形的流变应力特征

在Gleeble—1500热模拟试验机上．采用高温等温压缩法，研究了7075铝合金在250-450℃温度范围及1．0～0．001s^-1应变速率范围内压缩变形时流变应力的变化规律．结果表明。应变速率和变形温度对合金流变应力的影响很大，流变应力随应变速率的提高而增大，随变形温度的提高而降低；其流变应力值可用Zener-Hollomon参数来描述．从流变应力、应变速率和温度的相关性，得出了该合金高温变形的应力指数n，应力水平参数α，结构因子A和变形激活能Q。     

变形条件对2091铝锂合金高温变形组织的影响

利用圆柱样品轴对称等温压缩实验研究了２０９１Ａｌ－Ｌｉ合金高温塑性变形组织特征，分析了合金在变形过程中的组织变化规律。试验应变速率和温度范围分别为１０＾－３￣１０．０ｓ＾－１和３００￣５００℃。结果表明，２０９１合金在高温塑性变形时主要形成亚晶组织。随变形温度升高和应变速率降低，亚晶尺寸增大，亚晶界处的位错排列更为简单的完整。变形时的软化机制主要为动态回复，动态再结晶只有较高的温度和较低的应变速率     

5083和7020变形铝合金加工图的研究

在动态材料模型理论基础上,对5083和7020两种典型变形铝合金的加工图进行研究分析,结果表明:5083铝合金适宜加工区的温度为450～500℃、应变速率为0.005～0.1s-1;7020铝合金适宜加工区的温度为450～550℃、应变速率为0.001～O.1s-1.同时通过选取7020铝合金在不同加工条件下的压缩试样...     

5A30铝合金热变形的流变应力及材料常数

在Gleeble-1500热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,研究了5A30铝合金在300～500℃温度范围及应变速率在0.001～1s-1内压缩变形的流变应力变化规律,采用数学回归及最小偏差法求出了该合金的材料常数,建立了该合金流变应力与Zener-Hollomon参数的线性关系式.结果表明,该合金为正应变速率敏感材料,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率升高而增大;该合金的材料常数包括变形激活能Q为160.94kJ/mol,应力水平参数α为0.0184mm2/N,应力指数n为3.314,结构因子A为3.058×109s-1;合金流变应力模型可表达为σ=54.31ln{(Z/3.058×109)1/3.314+[(Z/3.058×109)2/3.314+1]1/2}.     

5083铝合金高温流变本构关系研究

采用动态热模拟技术进行高温压缩变形试验, 分析了5083铝合金的流变行为, 建立了该材料的高温流变应力模型。结果表明: 应变速率和变形温度显著影响5083铝合金流变应力, 流变应力随变形温度升高而降低, 随应变速率提高而增大, 在高应变速率下出现明显的动态软化。     

热压缩2519 铝合金流变应力特征

采用Gleeble-1500 热模拟机进行高温等温压缩试验, 研究了2519 铝合金在高温塑性变形时的流变应力特征。试验温度为300～500 ℃、应变速率为0.05～25 s^-1 。实验结果表明:2519 铝合金真应力-应变曲线在低应变速率(﹒ε≤25 s^-1)条件下, 流变应力开始随应变增加而增大, 达到峰值后趋于平稳, 表现出动态回复特征;而在高应变速率(﹒ε≥25 s^-1)条件下, 应力出现锯齿波动达到峰值后逐渐下降, 表现出不连续再结晶特征;应变速率和流变应力之间满足双曲正弦关系, 温度和流变应力之间满足Arrhenius 关系;可用包含Arrhenius 项的Zener-Hollomon 参数来描述2519 铝合金高温压缩变形时的流变应力行为。     

双级形变热处理工艺中7A55铝合金热变形行为及热加工图

以固溶+自然时效态7A55铝合金为研究对象,利用热模拟试验机研究该合金在近生产条件(温度370~450℃,应变速率0.01~10 s^-1)下的流变应力行为。基于得到的流变应力数据,构建了本构方程和热加工图,并通过微观组织对热加工图进行了验证。结果表明,经自然时效预处理后的7A55铝合金在高温变形时呈现明显软化现象,流变应力随温度的增加和应变速率的降低而逐渐下降。通过计算得到热激活能为138.71 kJ/mol,最佳热变形参数为410~450℃、0.01~0.1 s^-1。7A55铝合金在热变形时存在亚动态再结晶现象。     

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。     

Mg-8Gd-3Y-0.5Zr耐热镁合金的热压缩变形行为

对Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(质量分数, %)稀土镁合金在温度为250～450 ℃、应变速率为0.001～0.1 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, 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220 kJ/mol和5.6。根据实验分析, 合金的热加工宜在350 ℃左右进行。     

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.     

变形条件对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金动态力学行为的影响

采用金相观察、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度计及分离式霍普金森压杆等手段,研究了峰值时效挤压态Mg-8Gd-3Y-0.5Nd-0.5Zr合金在变形温度及应变速率下的动态冲击力学变形行为。结果表明：合金在220℃/14 h到达峰值时效,其硬度约为143.2 HV,提升了55%左右。在不同的变形温度下均表现出优异的抗冲击性能,在室温及应变速率为3000 s^-1条件下合金抗压强度可高达682 MPa;在100℃及应变速率为1 500 s^-1条件下抗压强度为635 MPa;在400℃及应变速率为3 000 s^-1条件下抗压强度为583 MPa。合金在不同温度下优异的抗冲击性能主要得益于时效强化相、稳定存在的块状富稀土粒子以及冲击过程中在晶界形成的动态析出相协同强化机制。随着应变速率和变形温度的增大,合金热软化效应增强,合金力学性能有所降低。     

页岩-煤吸附CO_2时间效应及变形各向异性试验研究

为对比研究页岩和煤在CO_2作用下吸附解吸与变形特性,采用四川盆地龙马溪组页岩和塔山煤矿煤样,利用"高温高压页岩吸附膨胀仪"在0~16 MPa CO_2压力下对以上两类样品进行了长达2 000 h的等温吸附及变形试验。结果表明:在渗透率和CO_2密度共同影响下,页岩和煤吸附平衡时间在0~6 MPa内随平衡压力升高逐渐增加;当CO_2压力到达临界压力附近时,吸附平衡时间急剧缩短(页岩9.3 h,煤4.8 h);继续升高平衡压力,平衡时间再次增加。垂直、平行层理方向弹性模量的差异致使页岩变形各向异性随平衡压力升高不断减弱;煤变形各向异性比页岩更显著,随平衡压力升高波动性较大。页岩在气体压力为10 MPa附近达最大吸附量0.082 mmol/g,其体积应变量与吸附量满足二次函数关系。煤在气体压力为7 MPa附近达最大吸附量1.421 mmol/g,其体积应变量与吸附量呈现良好的线性关系。     

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。     

煤层吸附He,CH_4和CO_2过程中的变形特性

为深入研究煤层吸附气体过程中的变形特性,开展了He,CH_4,CO_2三种气体作用下的煤层吸附变形实验,同步测试煤样在CH_4,CO_2气氛下的气体吸附量,探讨了煤样等温吸附变形机理,建立了综合考虑吸附态气体和游离态气体作用的煤等温吸附变形模型。结果表明,He作用下煤样产生压缩变形,应变曲线可分为孔隙压密和线弹性变形两个阶段; CH_4和CO_2气氛下煤样吸附变形与吸附量均呈非线性关系,相同吸附量条件下煤样吸附CH_4产生的膨胀变形量大于吸附CO_2产生的膨胀变形量;煤基质在CO_2气氛下比在CH_4气氛下更容易产生压缩变形;游离态气体不仅通过孔隙压力对煤基质有压缩作用,还能通过改变煤结构促进煤的膨胀变形。可用二次函数表达游离态气体作用下的煤样变形量与孔隙压力关系。与相关模型的对比分析表明,建立的等温吸附变形模型能够对试验数据进行精确拟合,并能够很好地描述煤样在不同吸附性气体作用下的吸附变形特征。     

含瓦斯煤的吸附量与孔隙率及变形的映射规律研究

为厘清含瓦斯煤的吸附量与孔隙率及变形的映射规律,以高压容量法测试煤吸附瓦斯等温曲线的过程为条件,针对煤样在不同瓦斯压力的作用下,吸附量对煤孔隙率、变形的影响进行了理论分析;利用工业CT技术与高压容量法相结合的方法,研究含瓦斯煤的吸附量与孔隙率、变形的映射规律。结果表明:随着吸附瓦斯量的增加,煤的孔隙率逐渐降低,并趋于稳定值;煤的变质程度越高,其孔隙率演化的趋势越缓;煤的体积应变呈现近似于线性增长的特征。     

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。     

力热耦合作用下煤岩吸附及渗透特性的试验研究

利用等温吸附试验仪器与含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,为模拟深部煤层瓦斯开采过程,分别进行不同温度下等温吸附试验与孔隙压力升高的渗流试验,建立考虑过剩吸附量修正的吸附模型并修正吸附膨胀模型,探究力热耦合作用下煤岩吸附与渗流变化规律。结果表明:瓦斯吸附量在不同温度下随瓦斯压力升高均呈增大趋势,随温度升高吸附量逐渐降低。在高压下需考虑过剩吸附量造成的误差,修正的Langmuir模型比原模型计算结果精度更高;建立了考虑温度与过剩吸附量修正的吸附变形模型与吸附膨胀模型,煤岩吸附应变随孔隙压力升高而减小,且温度越高应变变化量越小。随孔隙压力升高,煤岩渗透率及吸附膨胀与滑脱效应导致的渗透率变化量均呈下降的趋势,且随温度升高3者逐渐增加;吸附膨胀是引起煤岩渗透率减小的主要因素,吸附膨胀与滑脱效应对渗透率的贡献率随孔隙压力升高逐渐下降,其贡献率均随温度升高逐渐增加。