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锻造成形微观组织优化建模及应用 总被引:8,自引:0,他引:8
以锻件晶粒度分布的均匀性与细小化为目标,建立了锻造变形过程的微观组织演变模型,并给出了优化目标函数表达式。采用刚塑性有限元和遗传优化算法相结合,开发了微观组织模拟与优化软件,并对典型的圆柱体镦粗工艺过程进行了微观组织模拟与优化。优化结果表明,影响变形均匀性的摩擦因素显著影响成形后的微观组织晶粒度的分布均匀性和细小化,同时对其它工艺因素的优化也能一定程度地实现对最终锻件组织均匀和细小化的控制。研究结果表明,在有限元数值模拟基础上建立微观遗传优化算法,能够对锻造等金属体积成形过程中的工艺参数与材料状态参数等实施优化,以达到通过控制成形工艺因素来优化微观组织,而实现提高产品性能的目的。 相似文献
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金属在热加工过程中微观组织发生动态、静态回复以及再结晶、晶粒长大等一系列复杂的演化,材料内部微观结构的改变,会直接影响成形后金属的成形质量和力学性能。文章阐述了金属高温塑性成形时微观组织预测模拟的主要研究方法,即直接模拟法、相场法和有限元法;并分别评述了各方法目前在国内外的研究概况、特点以及缺点和适用范围;重点介绍了基于物理本质多尺度耦合的微观组织内变量有限元模型方法。研究结果表明,基于内变量法的微观组织物理模型相对其他方法,最适合用于多尺度微观组织预测数值模拟,模拟结果与实际更为相符,而且最能解释说明各变量演变的物理机制,具有广阔的应用前景。 相似文献
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综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况。重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展。在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型。最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战。 相似文献
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TA15钛合金热挤压过程中金属变形行为及组织分析 总被引:1,自引:0,他引:1
运用MSC.Marc有限元软件对TA15钛合金热挤压变形过程进行有限元模拟,得到热挤压成形过程中应力场和应变场分布情况。对有限元模拟所得到的应力、应变数据进行后处理,利用应力偏量不变量J2进行变形分区,采用罗德系数对塑性区内材料的应变类型进行划分。结合有限元模拟结果以及变形分区和变形类型的划分,对热挤压实验后的试样进行组织取样,在不同温度条件下对试样进行微观组织观察,分析微观组织的演化规律,这对于分析金属挤压成形问题及其在实际中的应用具有重要意义。 相似文献
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1 INTRODUCTIONInrecentyears,therehasbeengrowingneedinthemetalformingindustrytoimprovequalityandde creasecostsofproducts.Effectivecontrolofmechani calpropertiesandqualityofproductscanbeachievedbytheunderstandingofdeformationconditionsandmicrostructuralc… 相似文献
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Microstructural evolution during RAP process and deformation behavior of semi-solid SKD61 tool steel
Yi Meng Sumio Sugiyama Jun Yanagimoto 《Journal of Materials Processing Technology》2012,212(8):1731-1741
Semi-solid forming technology has several advantages over the conventional metal forming process owing to the unique behavior and characteristic microstructure of metals in the semi-solid state. With the aim of establishing a shorter process chain for manufacturing the high-quality tools required for forming, the microstructural evolution and basic deformation mechanism of the hot-working tool steel SKD61 in the semi-solid-state were studied experimentally. The feasibility of the recrystallization and partial melting (RAP) process for the fabrication of SKD61 stock with a uniform spherical microstructure was validated. The effects of parameters in RAP processing, such as the predeformation temperature and predeformation ratio, on grain refinement were systematically clarified. Finally, the effects of semi-solid forming parameters, such as the forming temperature, forming ratio and strain rate, on the morphology of the microstructure and the flow stress were also investigated. 相似文献
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塑性加工中的微观组织性能控制 总被引:8,自引:0,他引:8
塑性加工工艺对产品的微观组织晶粒度具有极其重要的影响作用,本文简述了一般组织细化途径,组织与性能的关系,以及几种塑性加工工艺中的组织性能控制,并阐述了形变细化徽观组织晶粒度的机理、现状及发展。 相似文献
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与传统的轧制板材相比,采用高压板料成形工艺加工的柔性辊压板坯可以实现工件的优化生产,使其应用于各种特殊场合。本文通过有限元法实现了对柔性辊压板坯加工过程中两个主要阶段(柔性轧制和高压板料成形)的数值模拟与优化。优化过程包括对板料加工链和载荷条件下工件性能两方面的优化。数值模拟与试验结果的对比表明,有限元方法与优化工具的组合成功实现了整个加工链和工件性能的数值模拟与优化。 相似文献
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针对核聚变反应堆试验包层模块(TBM)中使用的CLF-1低活化铁素体/马氏体钢进行焊接试验,采用15 kW光纤激光,实现了17.5 mm厚CLF-1钢的穿透焊接,得到了正反表面成形良好、无明显缺陷的焊接接头,并对接头显微组织及力学性能进行了分析研究. 结果表明,焊缝区主要为粗大的板条马氏体;熔合线附近热影响区为细小的板条马氏体和少量贝氏体;不完全淬火区为经焊接热循环作用下二次回火的回火索氏体及马氏体双相组织;接头室温及550 ℃高温抗拉强度较高,均断裂于母材;焊缝显微硬度高于母材,且热影响区无明显软化;接头冲击韧性良好. 接头综合力学性能良好. 相似文献
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液态挤压过程变形特征研究 总被引:8,自引:1,他引:7
液态挤压是近几年开发的融液态模锻和热挤压为一体的全新金属成形工艺,本文对其凝固过程、受力状态、变形特征进行了分析,探讨了液态挤压制件的微观组织形貌及正常和非正常组织的成因,在此基础上,对液态挤压的成形规律性问题及保证过程稳定进行的条件提出了独到见解。 相似文献
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钛合金热氢处理技术及其应用前景 总被引:61,自引:5,他引:56
钛合金热氢处理技术是利用氢致塑性、氢致相变以及钛合金中氢的可逆合金化作用以实现钛氢系统最佳组织结构、改善加工性能的一种新体系、新方法和新手段,利用该技术不仅可以改善钛合金的加工性能,而且可以提高钛制件的使用性能,降低钛产品的制造成本,提高钛合金的加工效率。综述了钛合金中氢对改善压力加工、扩散加工、机械加工和铸造钛合金变质加工的组织、力学性能和加工性能的作用,简要分析了其改性机理,展望了钛合金热氢处理技术的应用前景。 相似文献