Gleeble 3500在无缝钢管设计开发和生产过程中的应用

介绍Gleeble 3500试验机热拉伸、热压缩、热扭转、动态CCT曲线测定等功能模块的试验过程及典型试验结果。通过将热-机械变形模拟过程所得物理、力学性能数据用于指导无缝钢管产品开发及热加工工艺制定,说明了Gleeble 3500试验机对无缝钢管连铸、穿孔、热轧等主要工艺参数的优化作用,并对热模拟试验研究在未来无缝钢管产品设计及工艺优化领域的应用进行了展望。     

FGH4096高温合金的动态再结晶行为北大核心CSCD

以真空等温锻造过程中再结晶组织的精细化和均质化调控为目标,在Gleeble3500热模拟试验机上进行热模拟压缩试验,分析变形温度为1020~1140℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)、应变量为60%条件下FGH4096高温合金的高温变形行为。构建了FGH4096高温合金的动态再结晶体积分数模型和平均晶粒尺寸模型,揭示了合金热变形过程中动态再结晶组织演化规律,确定最佳工艺参数,通过控制加工窗口进而实现对微观组织的控制。试验结果表明,材料的临界应变随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增加而增加。原始组织的晶粒度为6级,当70.32相似文献   

水冷下Ti-6Al-4V钛合金热模拟试样组织研究

采用Gleeble3500热模拟试验机对Ti-6Al-4V钛合金进行了焊接热模拟试验,模拟该合金自高温β相区以一定冷却速率冷却的过程.试样选用两端钻孔的标准焊接模拟试样,均温区约2 mm宽.采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析研究了试样不同区域的显微组织与结构.热模拟区边缘区域为细小的片状α组织,中心均温区域为针状α'马氏体组织;XRD标定发现母材和热模拟区域的衍射峰分别与纯钛密排六方α和α'相偏移一个角度后重合;热模拟区域的显微硬度略高于母材.     

09MnNiD钢马氏体大压下量温轧及低温退火后的组织与力学性能

利用Gleeble-3500热模拟试验机测定了不同温度下试验钢温变形的流变应力,对淬火09MnNiD钢板条马氏体组织进行了多道次压下量大于70％的温轧及低温退火试验。用透射电镜（TEM）观察分析了经过不同温变形以及不同温度退火后的微观组织,利用TEM暗场弦线法和X射线衍射谢乐法测定并计算了晶粒尺寸,在热模拟试验机上对退火样品进行拉伸试验。结果表明,温轧后在300～600℃进行退火可获得细小的纳米晶粒和超细晶粒钢板;拉伸试验表明,温轧钢板在〈450％下退火后的抗拉强度变化不大,当退火温度在550％及以上时抗拉强度显著下降。     

Gleeble热力模拟试验机试样温度场分析

Gleeble热力模拟实验机试样在电阻加热中温度分布很不均匀,试样中均温区的大小对实验操作和数据分析具有重要影响.本文利用Python程序通过前后处理器Mentat调用有限元软件Marc,用二分法对输入试样的热通量进行了优化计算,实现了试样按任意规定速度加热和冷却的模拟.计算结果表明,采用铜夹具对6 mm×70 mm C60钢试样加热,在自由宽度20 mm时,均温区长度只有4~5 mm.试样均温区的主要影响因素为自由跨度,自由跨度越大均温区长度越大.试样与夹具之间的接触传热系数对均温区影响不大,加热速度对均温区长度没有影响.     

C194铜合金轧制冷塑性变形有限元模型的建立

以C194铜合金为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了室温单向拉伸实验,获得了应变速率分别为0.01,0.1,1和10 s^-1的应力-应变曲线,构建了C194铜合金室温本构方程,验证了本构方程的准确性。基于Deform-3D有限元数值模拟平台,建立了C194铜合金轧制冷塑性变形有限元模型,并在相同工艺条件下进行了轧制变形实验,结果表明:除第5道次模拟结果与实验的厚度相对误差值为11%之外,其余误差值均小于10%,验证了轧制冷塑性变形有限元模型的可靠性和精确性。为研究C194铜合金板带变形规律及工艺优化奠定了基础。     

基于Murty失稳判据的Cu-9Ni-6Sn-0.04Cr合金热加工行为

以新型Cu-9Ni-6Sn-0.04Cr铜合金为研究对象，采用MMS-200热模拟试验机，在变形温度750～900℃,应变速率0.01～10 s^-1条件下进行单道次热压缩试验，探究不同变形温度和应变速率对Cu-9Ni-6Sn-0.04Cr铜合金峰值流变应力的影响，并用Prasad和Murty两种失稳判据对Cu-9Ni-6Sn-0.04Cr铜合金进行热加工图分析。结果表明，Murty失稳判据计算所得热加工图更适合Cu-9Ni-6Sn-0.04Cr铜合金，计算所得失稳区为750～900℃,0.1～10 s^-1,与该合金实际热压缩后的失稳分布基本相符。此外，合金在失稳区的高速变形区由于混晶组织的出现造成失稳，在低温低速变形区由于链状结构的出现造成失稳。     

UNS S32760双相钢轧制工艺分析

采用Gleeble1500D热模拟试验机对UNS S32760双相钢进行了热模拟高温拉伸试验,确定了该钢种合理的加热温度;结合铸锭晶粒度、两相比例分析,制定了其合理的热轧工艺及热处理工艺。经性能检测,试验钢板力学性能、耐腐蚀性能均较好。     

汽车板单向拉伸过程中变形热实验研究及有限元分析

文章针对汽车用钢板进行单向拉伸变形热实验研究及有限元分析,通过进行不同速度下的单向拉伸变形热试验,获得了试件表面温升的变化规律,结果表明,试件靠近颈缩部位的温升最高,由颈缩部位向试件两端温升值逐渐降低;随着变形速度的提高,试件表面温升值逐渐增加;采用ABAQUS有限元软件进行了不同速度下的单拉变形热数值模拟,与试验结果对比分析表明,有限元结果与试验结果吻合较好。     

一种新型镍基粉末高温合金的热压缩性能研究

基于Gleeble热压缩模拟试验,研究变形温度和应变速率对一种新型第三代镍基粉末高温合金WZ-A3挤压态试样在变形温度1040~1130 ℃区间,应变速率0.01~0.0025 s_^-1 条件下的热压缩变形行为,分析了合金在不同热压缩条件下的晶粒尺寸及显微组织的变化。试验结果表明：WZ-A3合金挤压棒在1070~1100 ℃温度范围, 0.01~0.005 s_^-1 应变速率范围内热压缩变形后可以获得约4.5 μm细小均匀的晶粒组织,各部位均未出现项链晶及异常晶粒长大的现象。根据以上试验条件成功制备了两件直径190 mm高97 mm的小尺寸热模锻试验盘,验证了WZ-A3合金的热压缩性能。     

6061铝合金低温快速流变行为的研究

采用圆柱体试样，在Gleeble-1500型动态热模拟试验机上进行低温快速压缩试验，研究了6061铝合金低温下快速变形的流变行为，并分析了其变形组织。结果表明，6061铝合金的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，发生了不连续动态再结晶；温升强烈地受变形程度的影响；低温快速变形可获得晶粒细小的组织。     

高温高强钨铼合金Gleeble热力模拟试验方法探讨

钨铼合金具有高熔点、高强度、高硬度、高再结晶温度等特点,作为结构材料广泛应用在特殊高温领域。针对采用Gleeble热力模拟试验机研究新型钨铼合金材料的高温热变形行为,存在热电偶焊接困难、钨铼合金强度高于碳化钨压头等问题,通过埋线法和耐高温无机胶固定热电偶,采用粉末热压烧结工艺制备碳化锆颗粒增强钨基复合材料作为高温高强压头进行解决,获得了钨铼合金在1 500 ℃、应变速率1s-1时压缩真应力 真应变曲线。该方法可用于测量钨铼合金真实高温强度,为钨铼合金工业生产过程中的热变形工艺参数确定提供准确数据。     

7075铝合金热压缩变形流变应力

在Gleeble-1500热模拟试验机上,采用高温等温压缩试验,对7075铝合金在高温压缩变形中的流变应力行为进行了研究。结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;可用Zener-Hollomon参数的指数形式来描述7075铝合金高温压缩变莆时的流变应力行为。     

Ti80钛合金两相区高温变形本构模型及热加工图

为了确定Ti80钛合金热变形的最佳工艺窗口,采用Gleeble3500热模拟试验机对Ti80钛合金进行了高温压缩试验,试验变形温度为850~1050 ℃,应变速率为0.05~1 s^-1。结果表明,Ti80钛合金对变形温度和应变速率极其敏感,流变应力随着应变速率的增加和变形温度的降低而显著升高,近β区的流变应力分布会发生突变。应用线性回归方法,建立Ti80钛合金的高温本构方程,计算出Ti80钛合金在两相区的变形激活能为308 kJ/mol,并基于Prasad失稳准则,建立Ti80钛合金的热加工图,最终确定在变形温度为880~930 ℃的两相区变形条件下,Ti80钛合金在高应变速率下可以充分发生动态再结晶,从而获得理想的组织性能。     

Microstructural Characterization of Thermomechanical and Heat-Affected Zones of an Inertia Friction Welded Astroloy

The behaviour of γ’ phase to thermal and mechanical effects during rapid heating of Astroloy, a powder metallurgy nickel-based superalloy has been investigated. The thermo-mechanical-affected zone (TMAZ) and heat-affected zone (HAZ) microstructures of an inertia friction welded (IFW) Astroloy were simulated using a Gleeble thermo-mechanical simulation system. Detailed microstructural examination of the simulated TMAZ and HAZ and those present in actual IFW specimens showed that γ’ particles persisted during rapid heating up to a temperature where the formation of liquid is thermodynamically favored and subsequently re-solidified eutectically. The result obtained showed that forging during the thermo-mechanical simulation significantly enhanced resistance to weld liquation cracking of the alloy. This is attributable to strain-induced rapid isothermal dissolution of the constitutional liquation products within 150 μm from the center of the forged sample. This was not observed in purely thermally simulated samples. The microstructure within the TMAZ of the as-welded alloy is similar to the microstructure in the forged Gleeble specimens.     

焊接热力耦合仿真热边界条件研究

热边界条件定义是焊接热力耦合仿真前处理设置的重要环节,直接影响到仿真结果的准确性,尤其是对于铝合金类高导热材料焊接仿真而言。本文研究了焊接热力耦合仿真热边界条件的定义方法,通过实验与仿真,对温度场和残余应力分布模拟结果的影响因素进行了探讨。     

Q345E��������������ѧ�����о�

 应用Gleeble3800热模拟试验机测试了Q345E钢连铸坯的高温力学性能,通过观察试样断口形貌分析变形断裂机理。试验结果表明：在600℃~1300℃范围内Q345E钢的脆性温度区间为750℃~900℃,塑性温度区间为950℃~1300℃,为指导Q345E钢的连铸生产提供理论依据。     

20MnMoNiCr核电用钢恒温压缩道次间静态软化及其模型研究

本文运用Ｇｌｅｅｂｌｅ—１５００热力模拟试验系统对２０ＭｎＭｏＮｉＣｒ核电用钢进行了恒温双道次间断压缩模拟。根据其流变应力曲线,分析了道次间恒温停留过程中的静态软化规律,并通过非线性回归分析得到静态软化百分比（Ｘ）与变形温度（Ｔ）、变形程度（ε）、原始晶粒直径（Ｄ）、道次间隔时间（ｔ）之间的定量关系,为进一步数值模拟提供可靠的判据。     

高硅铝合金精密模锻技术的研究

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行高温压缩变形实验,研究了SC100-T6铝合金在高温塑性变形过程中应力的变化规律。结果表明,应变速率和变形温度的变化,强烈地影响着合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。分析了活塞尾锻件结构尺寸和模锻成形的关键技术,并应用有限元软件模拟了热模锻成形过程,制定了模锻成形工艺。设计了合理的模具结构,通过工艺试验,得到了合格的精密锻件。     

带扩展腔的纯铝及铝钛硼合金连续挤压力的分析与实验研究(英文)

将CONFORM挤压的变形区划分成初始夹紧区、夹紧区、圆锥形扩展腔区、圆柱形挤压筒区和定径区,采用主应力法建立各区力平衡方程,获得了带扩展腔的任意包角连续挤压过程的变形力公式。在自行设计的连续挤压机上对纯铝和铝钛硼合金(Al-5%Ti-1%B)进行实验。采用Gleeble-1500热模拟实验机实测得到铝钛硼合金在变形温度400℃、应变速率3.07s-1条件下的变形抗力为50MPa。计算得到纯铝和铝钛硼合金带扩展腔连续挤压的变形力。实验用的连续挤压径向力与理论计算的连续挤压径向力一致。