挤压温度对γ-TiAl基合金组织与性能均匀性的影响

研究了挤压温度对TiAl合金变形组织与性能均匀性的影响。结果表明,TiAl合金挤压件芯部与边缘组织差异明显,芯部为粗大的近片层组织,边缘为细小的等轴近γ组织,这与变形温度和变形量分布不均匀有关。随着挤压温度升高,芯部残余片层晶粒减少,而再结晶片层晶粒增多。变形组织中等轴γ晶粒体积分数越多,片层晶粒尺寸越小,最终热处理态合金晶粒尺寸越小,室温伸长率越高。1280℃挤压棒材热处理组织较均匀,芯部与边缘室温伸长率差别较小。     

挤压比和挤压温度对AZ31镁合金组织性能的影响

研究了AZ31镁合金挤压变形,分析了挤压比和挤压温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶,形成了等轴晶粒,细化了晶粒。随着挤压温度的增大,合金晶粒长大,强度和塑性下降,挤压比增大,合金晶粒细化,强度和延伸率都随着挤压比的增大而增大。在低温与大挤压比的共同作用下,镁合金的韧性有效地得到提高。     

挤压变形对Mg-5.0Y-7.0Gd-1.3Nd-0.5Zr合金组织和性能的影响

对Mg-5.0Y-7.0Gd-1.3Nd-0.5Zr(EW75M)合金在不同条件下挤压变形后的组织和性能进行测试。结果表明:随着挤压比的增大,合金的强度和塑性均大幅度提高,当挤压比增大到20以后,晶粒细化对合金的强化效果趋于稳定;当挤压筒温度由400℃升高到450℃时,合金强度和伸长率的降幅均在5%以内,挤压筒温度在400℃~450℃变化时对合金挤压变形后的性能影响较小;将合金均匀化处理(535℃、24h)后直接进行挤压变形(挤压比20,挤压筒温度400℃,挤压速度1~2m/min),其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到335MPa、240MPa和16.5%。     

VAR制备TiAl合金铸锭的高温本构模型及挤压过程的数值模拟

采用Gleeble热压缩试验建立了真空自耗法制备φ220 mm TiAl合金铸锭的高温变形本构方程,将该本构方程嵌入Deform-3D软件后对不同工艺条件下TiAl合金铸锭的热挤压过程进行了数值模拟,获得了在不同模具锥角及不同挤压速度下棒材内的等效应变场、温度场,得出70%变形量下TiAl合金最佳的挤压工艺。研究发现,模具锥角对棒材等效应变场、温度场和均匀变形区尺寸均有较大影响;而挤压速度对棒材等效应变场影响不大,但对棒材的温度场有显著影响。     

双相镁锂合金正挤压有限元模拟与实验分析

以LZ92镁锂合金为研究对象,采用Deform-3D软件对其正挤压变形方式进行数值模拟。研究了不同挤压比(分别为10,20和30)对等效应力和等效应变的影响。结合正挤压变形的分析结果进行热挤压实验,对变形后的试样进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明:随着挤压比的增大,试样的等效应变增大,均匀性增强,等效应变以0.5的增长速度线性增长,最大等效应变高达3;LZ92镁锂合金再结晶越充分,晶粒细化越明显,晶粒尺寸由45μm细化至约15μm。LZ92变形镁锂合金具有优异的力学性能,随着挤压比的增大,屈服强度、抗拉强度和变形量显著提升,抗拉强度逐渐增大至203.1 MPa,较铸态提高了76%,屈服强度以40 MPa的增长速度线性增长。     

6061铝合金等通道挤压工艺数值模拟

采用有限元技术模拟6061铝合金在室温下等通道转角挤压(ECAP)过程,分析了模具圆心角、摩擦因数对ECAP过程的影响。结果表明,圆心角减小,试样等效应变值增大且较为均匀,但是挤压载荷增加;摩擦对载荷的影响明显。单道次挤压后,试样变形不均匀。     

挤压工艺参数对FGH96合金棒材显微组织的影响

对FGH96合金进行了不同挤压工艺参数的热挤压变形,研究了挤压温度、挤压比、挤压速度对FGH96合金热挤压棒材的晶粒组织和γ′相的影响,以及γ′相对再结晶晶粒长大的影响。结果表明:在实验选定的挤压工艺参数范围内,FGH96合金均发生了动态再结晶,随着挤压温度的升高,再结晶晶粒尺寸增大;在FGH96合金棒材的显微组织中,大尺寸γ′相呈链状分布于晶界,小尺寸的γ′相弥散分布在晶粒内部;随着挤压温度的升高,晶界处的大尺寸γ′相逐渐溶解,晶界迁移、阻力减小,再结晶晶粒长大,挤压温度为1100℃时,晶界处的大尺寸γ′相开始快速溶解,再结晶晶粒开始明显长大;挤压比和挤压速度的影响主要体现在单位时间内等效应变量和变形潜热对再结晶形核和长大的双重作用上,挤压比或者挤压速度过大或过小均会出现不均匀组织。     

6061铝合金等通道转角挤压时的流变性能

分别对退火态和固溶时效态6061铝合金进行8道次及4道次等通道转角挤压,用有限元软件Deform-3D模拟变形过程,研究连续大变形对组织性能的影响规律.结果表明:等通道挤压使晶粒破碎细化,金属流线走向与剖面对角线方向基本一致;退火态合金的表面硬度随变形道次增加而升高,各道次挤压载荷峰值没有随着变形道次增加而单调增加,而是经历一个升高、降低、再升高的过程.固溶时效态合金的表面硬度在2道次变形后达到了峰值,其载荷峰值也在第2道次变形时最高.硬度值的变化规律与强化因素及位错的运动有关,而载荷的变化规律与摩擦力的变化及其对载荷的贡献大小有关.模拟结果发现,挤压载荷峰值随着变形道次的增加而增大,与实测值不相符.由于剧烈变形使合金组织性能变化较大,因此需要适当修正材料本构关系,才能正确反映其流变行为.     

钨基高密度合金的静液挤压形变强化研究

采用静液挤压工艺对91W-Ni-Fe合金进行了静液挤压变形强化,研究了91钨合金经静液挤压变形之后其显微组织、力学性能与挤压变形量之间的关系.结果表明:钨颗粒长径比随挤压变形量的增大而增大,钨颗粒的有效连接度随挤压变形量的增大而减小;钨合金的强度随挤压变形量的增大而增加,其增加的幅度随挤压变形量的增大而减小,而延伸率和断面收缩率则随挤压变形量的增大而不断下降.     

挤压开坯后TiAl合金高温变形过程中的微观组织演变

采用Gleeble-1500热模拟机对经挤压开坯后的TiAl合金进行热压缩变形,研究热变形参数对合金微观组织的影响。结果表明,随着变形量的增加,γ相首先在晶界处发生再结晶并长大,α2相发生拉长、分解和球化,组织得到了细化;变形温度和应变速率对组织影响显著,提高变形温度和降低应变速率,可有效提高组织均匀性。对微观组织进行定量金相统计分析,得到了TiAl合金动态再结晶组织演化模型。     

通道宽度比对侧向挤压坯料变形的影响

采用刚塑性有限元研究了不同通道宽度比侧向挤压时材料的变形分布、载荷及速度场。结果表明,随通道宽度比的增加,等效应变较大的区域逐渐由坯料的上部转到下部。宽度比为2时,通道拐角外侧坯料存在少量变形死区,使坯料下部变形严重。随通道宽度比的降低,坯料中变形较均匀的区域减小,拐角处间隙增大。当宽度比为0.67时,坯料产生明显畸变。挤压过程中的最大载荷随通道宽度比增加而增加。     

挤压比对6063铝合金组织及性能的影响

研究了挤压比对6063铝合金显微组织、抗拉强度和伸长率的影响.研究表明,挤压比影响合金的显微组织和合金中主要强化相Mg2Si的尺寸和分布.随着挤压比的增大,合金晶粒尺寸减小,合金中强化相Mg2Si尺寸减小,密度增大,分布趋于均匀,同时,合金的抗拉强度和伸长率也增大.     

往复挤压镁合金再结晶组织表征

利用往复挤压在300~360℃细化铸态Mg-6Zn-1Y-1Ce合金组织,研究其组织演变和挤压参数对再结晶组织的影响。结果表明：往复挤压合金横截面边缘存在不均匀环,由靠近筒壁的细晶环和粗晶环组成,其宽度随着挤压温度提高而减小;细晶环是由边缘区域与挤压筒壁摩擦而发生第二轮再结晶所致,粗晶环是由再结晶晶粒长大所致;合金晶粒度由变形速率和温度决定,经340℃挤压合金晶粒最细,平均粒径8.2μm。除边缘外,往复挤压过程中合金在挤压阶段发生一次再结晶,墩粗过程和后续多道次挤压变形都是通过晶界滑移实现。因此,随着挤压道次的增加,保温时间随之延长,晶粒随之被粗化。     

AZ31合金的均匀化热处理及挤压变形研究

对比分析了铸态、均匀化态以及挤压变形后AZ31合金的显微组织,研究了挤压温度和挤压比对合金抗拉强度和断后伸长率的影响。结果表明,415℃×15 h均匀化后AZ31合金中的枝晶数量明显减少,粗大的颗粒状或者蠕虫状第二相基本消失,细小颗粒均匀分布在合金基体中;均匀化后AZ31合金在低温和大挤压比变形可以获得较高的塑性;随着挤压比增大,均匀化后挤压变形的AZ31合金的抗拉强度和断后伸长率都表现为逐渐增加的趋势。     

圆形挤压件等通道多弯角挤压变形机理研究

等通道弯角挤压工艺是制备块体超细晶粒材料的重要方法之一.由于等通道弯角单道次挤压获得的挤压件变形分布不均匀,因此,在等通道弯角挤压细化晶粒工艺中必须寻求较好的工艺路线,以避免挤压件变形的不均匀性.通过设计复杂模具型腔模拟了多弯角挤压变形过程,获得了挤压工艺载荷-行程曲线,得出了等通道弯角挤压在不同工艺路线下对应挤压件的变形分布均匀程度,为实验研究圆形挤压件等通道弯角挤压工艺提供可靠的工艺参数和较好的工艺路线.     

静液挤压93W合金变形与断裂研究

对静液挤压93W合金的微观组织、力学性能、变形与断裂特征进行了分析研究。结果表明：钨合金的强度随挤压变形量的增大而增加，其增加的幅度随挤压变形量的增大而减小，而延伸率则随挤压变形量的增大而减小；变形起始于粘结相，合金的变形属于典型的双相协调变形；裂纹萌生于钨．钨界面之间；静液挤压态钨合金的拉伸断口上钨颗粒解理断裂的比例明显高于未变形态。     

TC4合金管材挤压成型工艺研究

研究了不同的挤压温度、挤压比和挤压速度等挤压参数对TC4合金管材挤压成型工艺的影响,以及润滑方式对TC4合金挤压管材表面的影响。研究结果表明,采用热挤压方式生产φ47mm×3mmTC4合金管材,挤压比应选在3￣10之间,挤压速度选在50￣120m/s,润滑剂用玻璃粉,可得到显微组织为两相加工组织,变形充分均匀,力学性能匹配良好,表面质量合格的TC4合金管材。本研究得到的TC4合金管材挤压成型工艺研究可用于工业化生产。     

等径角挤压中内角半径作用的有限元模拟

内角半径是等径角挤压过程中影响试样变形均匀性的重要因素。运用有限元模拟的方法研究了内角半径在等径角挤压过程中的作用。结果表明,内角半径小易产生空隙;随内角半径的增大,材料流动阻力增大,试样底部速率降低,引起试样严重的不均匀变形与等效应变的不均匀分布。     

挤压件尺寸对等径角挤压成形工艺的影响

为了通过大塑性变形技术制备出满足工业需求的大尺寸块体超细晶材料,采用有限元法模拟了不同尺寸挤压件的1、2道次等径角挤压过程,得到了各挤压件的等效应变、等效应力和载荷曲线.分析得出:挤压件尺寸对等效应变的大小和分布以及等效应力的大小影响甚微;但随着挤压件尺寸的增大,等效应力和2道次等效应变的分布均匀性降低,挤压载荷增大.这表明:经过多道次等径角挤压的大尺寸挤压件可以获得晶粒分布均匀的大块体超细晶材料.     

确定挤压凹模模孔位置的局部挤压比法

本文对复杂断面型材的挤压给出了确定模孔位置的局部挤压比法。该方法假设挤压时金属为稳态流动，按金属的流动规律划分变形区，给出局部挤压比的概念，选择局部挤压比与总挤压比之差作目标函数，优化模孔位置。按此方法设计的挤压模可减小金属流动的不均匀性，并较大可能地得到平直的挤压制品。