AZ31B镁合金板材冲压性能的实验研究

系统地研究了AZ31B镁合金板材的冲压性能.通过室温和中高温拉伸实验研究了AZ31B镁合金板材的基本冲压性能,如σb、σs、σs/σb、σ、n、γ和△γ等性能指标;通过模拟成形实验研究了杯突值、弯曲性能、拉深性能、扩孔性能以及成形极限图FLD等,为制定冲压成形工艺提供参考依据.研究表明,AZ31B镁合金板材的冲压性能室温下较低而中高温则较好.     

工艺因素对AZ31镁合金板材室温成形性能的影响

通过不同的加工工艺制备具有不同晶粒尺寸和织构的AZ31镁合金板材,通过室温埃里克森试验研究了工艺因素对提高镁合金板材室温成形性能的影响。结果表明:增大晶粒尺寸,减弱基面织构,可以改善镁合金轧板在变形过程中产生的在轧制方向的硬取向,增大镁合金轧板的延伸率,从而提高镁合金室温成形性能;用异步轧制工艺(轧制和退火温度为400℃、异速比为1.5)制备的试样晶粒尺寸增大到20μm、(0002)极图最大极密度仅为2,室温杯突实验测得IE值达到了5.71,显著提高了材料室温成形性能。     

温度对ZK60镁合金细晶板材成形性能的影响

研究了温度对ZK60镁合金细晶板材成形性能的影响。通过单向拉伸试验研究了ZK60细晶板材在25～300℃下的拉伸成形性和力学性能各向异性,进而通过杯突试验和热拉深试验研究了温度对板材成形性能的影响。研究结果表明:随着温度的升高,板材的各向异性逐渐降低,在300℃下的断裂伸长率在341%以上。ZK60细晶板材的成形性能随着温度的升高显著提高,在本实验条件下,当温度为250℃时获得最大的Erichsen值(IE=18. 7 mm)和最大的极限拉深比(LDR=1. 8),ZK60镁合金细晶板材的最佳杯突成形温度范围为200～250℃,最佳热拉深成形温度范围为250～300℃。     

试样夹具对钛合金板材室温拉伸试验曲线的影响

从大量钛合金板材室温拉伸试验中发现,如果板材试样夹具使用不当,会造成拉伸曲线异常,直接影响试验结果.为此,按照GB/T228-2002室温拉伸试验方法,分别选用规格为3.0 mm和1.2 mm厚的TA15以及2.5mm厚的TC4钛合金板材试样,采用打孔夹具和楔形夹具夹持试样进行室温拉伸试验,对拉伸曲线出现的异常现象进行了分析.结果表明,用打孔夹具夹持强度高达1 000 MPa的TA15,TC4板材试样进行拉伸试验时,将会发生连接销和试样孔接触打火、震动,孔变形而造成拉伸曲线出现异常驼峰现象,因此无法根据拉伸曲线计算出正确的屈服强度(σ0.2).如果换用楔形夹具夹持试样进行试验,则可得到正常的拉伸曲线而不影响真实屈服强度的计算.故合理选取夹具进行试验,是获得正常拉伸曲线及真实强度值的关键因素.     

钛合金厚板的等离子焊接

针对12mm厚TA5钛合金板材进行了等离子焊接工艺研究,采用等离子的小孔效应实现了12mm厚TA5钛合金板材的单道焊双面成形。研究了等离子焊接接头的组织和性能,研究表明:等离子焊接接头的强度与母材的相当,塑性、韧性较母材的有所下降。     

金属薄板杯突值与力学性能的多元回归分析

应用数理统计中“后向消去法”建立了九种板料杯突值IE与力学性能间的相关性数学模型。指出 ,σs,σs/σb,n和HV对杯突值IE影响显著 ,而ΔR对其无影响 ,这为塑性理论分析中常略去ΔR提供了佐证 ;降低σs,σs/σb 和HV ,提高n ,可提高杯突值IE。经实验证实 ,所建立的相关性数学模型具有一定的实用价值     

水刀切割钛及钛合金中厚板工艺初探

随着世界航空市场趋好,钛及钛合金中厚板的需求旺盛,采用传统的火焰切割方式切割钛及钛合金已无法满足航空工业的需求.进行了钛及钛合金中厚板水刀切割实验.结果表明,水压、沙流量和切割速率是影响钛及钛合金中厚板切割质量的主要因素;Ti-6A1-4V合金中厚板切割水压应控制在372.3～393.0 MPa,沙流量应控制在0.681 kg/min,切割速率根据板材的厚度分别控制在10～20 mm厚为260 mm/min,20～30 mm厚为145 mm/min,30～40厚为96 mm/min,40～50 mm厚为65 mm/min,50～60 mm厚为48 mm/min;TA2,TA7,Ti-1023合金视其硬度大小确定切割速率,与Ti-6A1-4V合金切割速率比分别为1.4,1.2,0.8.经济效益对比分析结果表明,水刀切割钛及钛合金中厚板的费用仅为火焰切割费用的1/3左右,水刀切割所耗时间为火焰切割的1/5左右.     

固溶温度对TA19钛合金组织及性能的影响

采用5种不同固溶温度和相同时效温度的热处理制度对TA19钛合金进行固溶时效处理,研究不同固溶温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度对TA19钛合金显微组织的初生α相含量影响显著;经相变点以下10℃到50℃固溶保温1 h后风冷,再经595℃时效保温8 h后空冷,获得的室温和高温力学性能均能满足AMS 4975标准的要求;固溶温度选择相变点以下10℃时,TA19钛合金的室温和高温力学性能及蠕变性能匹配最好,对应的显微组织中初生α相含量为15%~18%。     

AZ31镁合金板锥杯与扩孔成形性能研究

对AZ31镁合金板在20~300℃条件下进行了拉伸力学性能、锥杯及扩孔试验研究。结果表明:随着变形温度的升高,AZ31镁合金板抗拉强度逐渐下降而延伸率不断提高;随着温度升高,锥杯值CCV逐渐减小,300℃时具有较小的锥杯值CCV,获得了较好的“拉深+胀形”复合成形性能;随着温度升高,AZ31镁合金板的扩孔成形性能显著提高。     

TA15合金板材的组织和性能研究

研究了TA15钛合金板材在不同的退火温度下合金组织和性能的变化。结果表明,对于薄板而言提高退火温度材料强度降低、塑性提高,而对厚板这种现象不明显;热处理参数的变化对TA15合金板材的显微组织影响不大;薄板沿纵向和横向强度值较高,塑性值偏低,而45°方向强度值偏低,塑性较好;厚板横向强度值较纵向、45°方向的要高。     

热暴露对TA19钛合金锻件拉伸性能的影响

分别测试了固溶时效处理TA19钛合金锻件经400℃和500℃热暴露100h后的室温和高温拉伸性能,研究了热暴露对其拉伸性能的影响。结果表明:TA19钛合金锻件经400℃和500℃热暴露100h后,其表面形成的脆化层对合金强度影响不大,合金没有产生热暴露效应,表明TA19钛合金的热暴露效应起始温度大于500℃。     

DETERMINATION BY THREE METHODS OF YOUNG'S MODULUS OF A 0.2 MM TITANIUM ALLOY STRIP

The value of Young's modulus of a 0–216 mm (0–0085 in) thick sheet of weldable titanium alloy (13% V, 11% Cr, 3% A1) was measured at room temperature by three different methods simultaneously. The results and their analysis give insight into the merits of strain measuring standards at present available at FFA and of the specialised strain measuring methods used at FFA and already described (Ref. 1).     

退火热处理对TA15钛合金组织性能的影响

研究了不同的退火热处理制度对TA15钛合金显微组织、室温拉伸性能、高温拉伸性能、室温冲击韧性及硬度的影响。结果表明：在相变点以上温度退火,合金具有较高的室温、高温强度,但室温塑性、高温塑性、室温冲击韧性较低;在相变点以下温度退火,合金的室温、高温断裂强度在860℃退火时出现峰值,而室温塑性、高温断面收缩率和室温冲击韧性则随着退火温度的升高而提高;同单重退火相比,双重退火、三重退火对提高合金性能的作用不大。     

Study on plastic deformation behavior of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy

The plastic deformation behavior of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy is a complex metal forming problem with multi-factor coupling interactive effects. In this paper, on condition of considering various thermal effects, a three-dimensional (3D) elastic–plastic coupled thermo-mechanical finite element (FE) model of hot splitting spinning of TA15 titanium alloy is established using the dynamic, temp-disp, explicit module of FE software ABAQUS. Based on the analysis of flow behaviors of TA15 titanium alloy, the mechanism and influence of materials plastic deformation behavior during the forming process are studied. The results show that, the flow stress of TA15 titanium alloy generally decreases with the increase of deformation temperature; at the same strain rate, the higher temperature is, the lower flow stress is. The temperature distributions along the circumferential direction of disk blank are even and the temperature of plastic deformation area is about 984 °C. The heat from plastic deformation and friction at local plastic deformation area is less than the dissipated heat, so the temperature just falls into approximately 945 °C. Radial spinning force as the driving force of plastic deformation increases gradually and reaches about 35 kN at the end. The maximum value of equivalent stress is presented in fillet part between disk blank and two mandrels. The distributions of equivalent plastic strain appear the large strain gradients and the obvious characteristics of inhomogeneous deformation. When friction factor on interfaces between disk blank and dies ranges from 0.4 to 0.6, the forming quality and precision are highest.     

TC11钛合金几种不同横梁位移速率下拉伸试验的K值关系分析

选取Φ5 mm的TC11钛合金圆棒拉伸试样,在3种不同型号的电子拉伸试验机上按照ISO 6892-1:2016中的方法A2选取不同的横梁位移速率进行室温拉伸试验,在试样上装夹引伸计,测量Fp0.2感兴趣点处和弹性阶段的80%Fp0.2处试样上的真实应变速率。通过比较试样平行长度上的名义应变速率与试样不同感兴趣点处的真实应变速率的比值K发现,相同试样和相同试验设备,采用不同的横梁位移速率的试验,对于相同感兴趣点,K值基本不随横梁位移速率的变化而变化,是近似恒定值。     

Hot deep drawing of titanium sheet

Abstract

Commercial purity titanium (IMI 125) and a Ti–Cu alloy (IMI 230) in sheet form have been deep drawn at room temperature and at elevated temperatures. Cylindrical cups drawn at room temperature and at temperatures up to about 550°C develop four ear peaks at about 45° to the rolling direction (RD). When drawing is carried out at temperatures above 600°C, two ear peaks are formed at 90 and 270° to RD. The change in anisotropy is attributed to the temperature dependence of crystallographic slip modes, the high temperature behaviour being associated with basal plane slip. Drawing with a temperature gradient (cold punch, heated die) enables high drawing ratios to be achieved.

MST/1352     

基于摩擦修正的 TA15 钛合金热变形行为及加工图

目的采用Gleeble-3500热模拟实验机,研究TA15钛合金在变形温度为900~1050℃、应变速率为0.01~1 s-1条件下的热压缩流变行为及变形组织。方法采用一种简单有效的方法修正了TA15钛合金热压缩实验中摩擦引起的误差;计算出了TA15钛合金的应力指数和热变形激活能,建立了含有Z参数的双曲正弦函数形式本构方程;基于Murty准则,建立了其加工图。结果TA15钛合金的热压缩流变行为可采用含有Z参数的双曲正弦函数形式本构方程来描述,其平均变形激活能为625.884 kJ/mol;通过分析热加工图,确定了最优热变形工艺参数为:T=950℃,ε=0.01 s-1。结论研究结果可为TA15钛合金的塑性变形数值模拟提供基础,对合理制定热加工工艺具有重要指导意义。     

考虑夹持影响的铝合金板拉伸模拟及试验

为了优化铝合金预拉伸板拉伸过程中的工艺参数,对7075铝合金板淬火过程进行直接热力耦合数值模拟,在获得淬火残余应力分布规律的基础上开展考虑夹钳制约作用时铝合金拉伸过程数值模拟,研究了不同拉伸率时其残余应力消除效果,得出在夹钳制约作用下铝合金板材拉伸后变形3个区域--夹持区、过渡区和均匀区.采用盲孔法对夹持作用下铝合金板...