碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料热变形本构关系

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究碳化硅颗粒增强6168铝基复合材料(SiCp/6168Al)在变形温度为340~540 ℃、应变速率为0.001~10 s-1、真应变为0.7的条件下的热变形行为。结果表明:应变速率和变形温度对流变应力有明显的影响,在应变速率相同的条件下,流变应力随变形温度的升高而降低,相同的变形温度下,随应变速率的增加,流变应力也随之升高。采用双曲正弦模型求解SiCp/6168Al复合材料在不同真应变ε下的材料常数,并使用5次指数函数拟合出n、lnA、α和Q与真应变ε的关系式,建立流变应力σ与真应变ε的本构方程。利用该方程可以计算任意变形条件下的流变应力,该模型能较好地反映该复合材料的实际热变形行为。       

ZK60镁合金热/力模拟分析

为研究ZK60镁合金的热变形行为,对其热/力模拟变形后的试样进行观察,发现变形试样主要有3种:完整型、微破裂型和严重破裂型,产生破裂的试样主要出现在变形温度较低和应变率较高的情况下.比较相应的应力-应变曲线,发现应力值突然下降时的试样表面已开始出现裂纹,即应力-应变曲线形式与变形后试样开裂有关.可见试样的最终形态对分析镁合金的变形曲线有重要影响.     

Al-Mg-Si合金热压缩变形的流变应力方程

为了给制定和优化热加工工艺参数提供理论依据,采用Gleeble-1500热模拟机研究了含锆Al-Mg-Si合金在变形温度为653~803 K、变形速率为0.01~10s^-1条件下的热压缩变形的流变应力行为,并通过回归法建立材料变形的流变应力数学模型.结果表明：该合金为正应变速率敏感材料,真应力-真应变曲线存在明显的稳态流变特征;流变应力随着变形速率的增加以及变形温度的降低而增加;在较低变形温度条件下,真应力〖CDF*3〗真应变曲线为动态回复曲线;在较高变形温度条件下真应力-真应变曲线为动态再结晶曲线.该合金流变应力σ可用包含Arrhenius项的Zener Hollomon参数的函数来描述,式中A、α和n的值分别为1.89×10¹⁰s^-1、0.024MPa^-1和7.46,热变形激活能Q为166.85kJ/mol.     

35CrMo曲轴热成形材料模型的研究

本文通过对大型曲轴用钢３５ＣｒＭｏ的热力模拟试验和数据处理,探讨了曲轴弯曲镦锻的热成形机制,研究了变形温度,应变速率等参量对３５ＣｒＭｏ钢应力应变关系和再结晶特征的影响。建立了该类钢热成形的材料模型、给有限元数值模拟曲轴弯曲镦锻热成形过程提供了基本数据,也为大型曲轴热成形力能参数和温度制度的合理确定提供了科学依据。材料模型的确定,对于研究热成形实质,预报与控制工艺质量和产品质量乃至新工艺开发都有重     

热模拟试验机钢热变形模拟结果分析

利用热／力学模拟试验机,对40Cr钢进行了变形温度为710℃～1050℃,应变速率为0．1／s～30／s,应变量为0．1～1．0的热模拟单向单道次压缩试验。分析了试样变形过程中计算机采集的真应变以及试样热变形后的最大直径、横向最大真应变。结果表明,40Cr钢在应变速率为10／s及以上时,试样实际横向最大真应变与变形过程中计算机采集的真应变量相差明显,两者之间的差值随应变速率的增加而增加。变形温度及变形量没有使两者产生明显差异。     

加热工艺对锌铁合金热成形钢镀层组织的影响

利用扫描电镜(SEM)及附带能谱仪系统(EDS),研究了加热工艺对锌铁合金热成形钢镀层组织的影响。结果表明,在传统箱式炉热冲压生产线上,通过适当的方式快冷,使镀层凝固后冲压,可获得表面质量良好、无扩散至基板裂纹的镀层;热冲压后的镀层组织主要由Γ相和α-Fe(Zn)组成,随着加热温度、加热时间的提高,镀层中的Γ相比例下降;为保证基板完全奥氏体化,在890℃的温度下加热180s,镀层中的Γ相比例可达40%,当加热时间提高至360s时,镀层中Γ相消失,将不具备阴极保护作用。     

FGH96合金的热变形行为及其热加工图

通过热压缩试验研究了FGH96粉末高温合金在应变速率为0.001~0.1 s-1,变形温度为1000~1 100℃条件下的热成形性能,建立了FGH96的热变形方程。综合考虑变形温度和应变速率对FGH96合金的变形行为和可加工性的影响,基于动态材料模型建立了应变为0.07~0.5的能量耗散图,根据稳定性判据得到非稳定区,将两者叠加,就构成FGH96的热加工图。根据热加工图确定了实际可行的热变形工艺参数范围。     

7055铝合金高温压缩变形的流变应力

在Gleeble 1500热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,研究了7055铝合金在250～450℃温度范围内压缩变形的流变应力变化规律.结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈影响合金的流变应力,流变应力随变形速率的提高而增大;随变形温度的提高而降低.7055铝合金高温变形时的流变应力可用Zener Hollomon参数来描述.     

大型曲轴用钢热成形材料模型的研究

通过对大型曲轴用钢35CrMo钢的热力模拟试验和数据处理, 研究了变形温度、应变速率等参量对35CrMo钢应力、应变关系和再结晶特征的影响.建立了该钢热成形的材料模型,给有限元数值模拟该钢热成形过程提供了基本数据,也为热成形力能参数和加热温度的合理确定提供了科学依据.     

热变形参数对Ti-15-3合金流动应力的影响

在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机上对Ｔｉ－１５－３合金试样进行了热压缩试验,以获得不同应变、应变速率和温度下材料的流动应力。根据相应的应力曲线研究了该合金在高温时的流动特性,并采用神经网络的方法建立了该合金高温变形抗力与应变、应变速率和温度对应关系的预测模型。结果表明,神经网络能够较精确地预测材料的流动应力。     

Mg-9Gd-3Y合金热变形行为与本构关系

为了解决Mg-9Gd-3Y合金在热塑性变形过程中的本构关系问题,对Mg-9Gd-3Y合金进行了不同变形温度（653～753K）下采用不同应变速率（0.01～10s-1）的热压缩试验,利用载荷/位移数据建立真应力/真应变曲线和本构方程.结果表明：动态再结晶在晶界处较易发生,流变曲线显示出典型的动态再结晶特征,以及应力水平与变形温度和应变速率的关系.本构方程预测出的流变应力数据与相应的试验结果较一致.     

Cr8合金钢热变形行为及位错密度演变规律

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cr8合金钢在变形温度为900～1200℃、应变速率为0.005～5s~(-1)条件下进行热压缩试验,并对热变形后的试样进行X射线衍射试验,研究了Cr8合金钢的热变形行为及位错密度演变规律。基于试验得到的数据,建立了考虑位错密度演变及包含多参数的两段式本构模型。结果表明:在低应变速率下,Cr8合金钢真应力-真应变曲线具有典型的动态再结晶特征;Cr8合金钢热变形激活能Qact为423.41 kJ/mol,本构模型的计算值与试验值数据吻合较好;在试验条件下,Cr8合金钢的总位错密度均达到10~(14)cm~(-2)以上,总位错密度随应变速率增加、变形温度减小而增加。     

3Cr2W8V、4Cr5MoSiVl钢热疲劳机理及热疲劳抗力的差异

对淬火、回火后的3Cr2W8V钢、4Cr5MoSiV1钢缺口板状试样,进行了50～650℃ Coffin型热疲劳试验。根据试验结果,分析了热疲劳裂纹萌生和扩展过程,以及此过程中试样上应力的变化。结果表明:试样在升温时产生塑性压缩应变,在降温时产生弹性拉伸应变,呈现出弹塑性应变循环的特征;热疲劳裂纹沿滑移线场方向,在最大应变区形核,在形核数量上,4Cr5MoSiV1钢为3Cr2W8V钢的十几倍;裂纹扩展驱动力主要受材料高温强度和组织的热循环稳定性控制,同时也受材料对拉应力松驰能力的影响;裂纹扩展阻力主要取决于热循环后的材料断裂韧性水平、强度水平和氧化腐蚀抗力的合理配合。根据以上分析结果,从机理上解释了4Cr5MoSiV1钢热疲劳抗力优于3Cr2W8V钢的原因。     

核电用12Cr13马氏体不锈钢的热变形行为及可挤性

以核电用12Cr13马氏体不锈钢为研究对象,进行Gleeble热模拟等轴热压缩实验,研究材料的热变形行为;结合DEFORM-2D有限元软件分析高应变速率下材料小口径厚壁管的可挤性,且在卧式42 MN挤压机上进行试制试验。结果表明:流变应力与变形温度和应变速率分别呈负相关和正相关关系,高应变速率下变形温升显著,促进材料发生动态再结晶;随挤压速度的提高,最大应变速率显著提高,挤压坯料的温升显著,流变抗力逐步增加;结合实际工况,根据实验和有限元分析结果,成功挤出合格的核电用12Cr13马氏体不锈钢小口径厚壁管坯。     

热处理对4Cr5MoSiVl钢热疲劳裂纹扩展驱动力的影响

利用自制的高频感应加热、吹风冷却式试验机,对4Cr5MoSiVl钢缺口板状试样进行了Coffin型热疲劳试验。记录了热循环次数、热疲劳裂纹长度、试样中热应力变化之间的关系。分析了热循环过程中试样中应力的变化及热处理的影响。结果表明:热疲劳裂纹扩展驱动力为循环下限温度时的拉应力,驱动力的产生起源于循环上限温度时的压缩塑性应变,主要受钢的组织循环稳定性和钢的高温屈服强度所控制。4Cr5MoSiV1钢淬火后,经较高温度回火,使组织较为稳定时,可以得到较低的热疲劳裂纹扩展驱动力,从而具有较低的裂纹扩展速度。     

水泥基材料组分热变形差异性研究

利用热膨胀仪测得硬化水泥浆和粗集料热变形性能存在较大的差异，在一定条件下二者的即时线膨胀系数相差2倍左右；经过热循环（室温-75℃）作用，粗集料与水泥浆的界面可产生微裂纹，进一步的热循环将促进裂纹扩展；120次热循环后水泥基材料的抗压强度下降超过30％。试验结果表明组分热变形差异的存在，对处于热疲劳作用下水泥基材料的热稳定性和力学性能将产生显著影响。     

CL60车轮钢流变应力模型

利用热模拟试验机Gleeble-3500对车轮钢CL60钢进行压缩试验,研究其变形行为.实验变形温度为800～1100℃,应变速率为0.2～8.0 s-1.用两种模型对真应力-应变曲线进行模拟.两种模型模拟的结果都与实验结果吻合较好,模型1计算简单,可作为CL60钢的流变应力模型.     

应用Zener—Hollomon因子探讨Ti—17的高温压缩行为

用热模拟压缩方法测得Ｔｉ－１７合金在温度为８０５－９４５℃、应变速率ε为１０＾－３－８０ｓ＾－１，变形程度ε在５０％范围的真应力－应变曲线，研究了不同温度、不同应变速率下的流动应力及组织变化规律。     

变形镁合金热压缩变形流变应力研究

由于镁是密排六方晶体结构,纯镁及镁合金在室温下只有很小的延展性,其成形工艺应在中高温下进行.针对AZ91D与ZK60镁合金,采用Gleeble 1500D热模拟试验机对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究.结果表明,AZ91D与ZK60镁合金具有不同形式的热模拟曲线,不同的流变应力规律.     

变形温度对细晶高强IF钢应力-应变曲线及显微组织的影响

以细晶高强IF钢为研究对象,在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室MMS-300热力模拟实验机上,测定了在变形速率为10s^-1,真应变为0．5,变形温度分别为750、800、850、900、950、1000℃时的应力应变曲线。通过实验发现,钢的应力应变曲线为动．态回复型,不随温度而变化;流变应力随着变形温度的增加而下降;通过显微组织观察发现,随变形温度的降低,晶粒变细。