X12合金钢高温Normalized Cockcroft&Latham损伤模型及参数反求分析方法

在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行了X12合金钢在温度为900 ～ 1150 ℃、应变速率为0.5 s-1条件下的高温拉伸试验,建立了X12合金钢的Hansel-Spittel本构模型.基于Normalized Cockcroft&Latham (NCL)损伤模型,通过引入该材料临界损伤值与温度的函数关系,...     

X12合金钢高温流变应力行为及位错密度演变规律

为研究X12合金钢高温流变应力行为及其热变形过程中位错密度的演变规律,在温度为1050~1250℃、应变速率为0.005~5 s^-1、变形程度为50%的条件下,采用Gleeble-1500 D热模拟试验机对X12合金钢进行了热压缩实验,并采用XRD分析了该材料不同变形条件下位错密度。结果表明:X12合金钢在该实验温度及应变速率范围内有典型的动态再结晶特征。基于热压缩实验数据求出了X12合金钢的热变形激活能Qact为531.095 kJ/mol,并构建了X12合金钢的Arrhenius高温流变应力模型,模型计算值与试验值吻合情况良好,平均相对误差为2.52%。不同变形条件下的X12合金钢总位错密度均在1014 cm^-2以上,并且X12合金钢总的位错密度随应变速率增加而增加,随变形温度升高而减少。     

长期高温服役的12%Cr耐热合金钢性能退化与恢复

X2 0CrMoV12 1耐热合金钢广泛应用于热电厂主蒸汽管线等主要部件。经长期高温负荷运行后 ,材料性能明显退化。观察显微组织发现 ,材料性能下降是和晶界碳化物的粗化密切相关的。文章着重研究了损伤材料重新热处理后的性能和组织结构的变化 ,初步探讨了材料长期服役后通过热处理恢复其原始性能的可能性     

基于数字图像和声发射技术的4130X钢拉伸断裂损伤状态监测

4130X钢是压缩天然气高压气瓶组的主要材料,为得到其受载作用下的损伤演化规律,采用数字图像相关技术(DIC)与声发射技术相结合,开展了 4130X钢拉伸断裂损伤状态监测试验.采用拉伸试件表面应变标准差(SD)表征其损伤演化规律,并与损伤过程声发射信号特征参数经历分析相结合,得到了 4130X钢在弹性微损伤、塑性损伤、...     

基于原位观测的Cr5合金钢Hansel-Spittel高温本构模型修正方法及试验验证

为了得到能够准确描述Cr5合金钢的变形行为的高温本构模型,采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行了Cr5合金钢试样的高温拉伸试验,对Cr5合金钢的整个拉伸断裂过程进行了原位观测,获得了Cr5合金钢在温度为800 ～1150℃,应变速率为0.01、0.1、1和5s-1条件下的真应力-应变曲线.采用高速摄像设备对C...     

渗铝激光冲击复合处理对00Cr12合金钢高温拉伸性能的影响

利用大功率Nd:YAG激光对渗铝后的00Cr12合金钢进行了冲击强化处理,并在不同温度下对其进行了高温拉伸试验,从力学性能及断口形貌等分析了渗铝复合激光冲击对其高温拉伸性能的影响。结果表明,00Cr12合金钢渗铝后表面形成的铝化物涂层在高温拉伸过程中具有较高的热稳定性及抗氧化性能,表现出优异的热疲劳性能,而且激光冲击处理可以使渗铝层组织更加致密并且与基体结合更加紧密。     

X12合金钢高温拉伸行为及Voce本构模型参数反求方法

为了研究X12合金钢的高温拉伸行为,在Gleeble-1500D热/力模拟试验机上进行了温度为900～1200℃、应变速率为0.01～5 s^-1的等温拉伸试验,分析了变形参数对该材料高温拉伸行为的影响规律。为了精确确定材料本构模型参数,提出了一种基于多岛遗传算法的反求优化方法。基于拉伸试验数据,采用提出的本构模型参数反求优化方法建立了X12合金钢Voce本构模型。结果表明,X12合金钢的高温拉伸行为呈现出典型的加工硬化和动态回复特性,其流动应力受到温度和应变速率的显著影响。模型预测值与试验值之间的相关系数、均方根误差以及相对误差分布的期望值和标准偏差分别为0.9933、6.36 MPa、0.3057和6.2998,说明采用反求优化方法得到的X12合金钢Voce本构模型能够准确地预测该材料的高温变形行为。     

铌微合金钢高温变形的本构关系

采用Gleeble-3500热模拟实验机,对铌微合金钢Q345B进行热压缩实验.基于所获实验结果,充分考虑了热变形工艺参数(应变速率和变形温度)和动态软化机制(动态回复和动态再结晶)对流变应力的影响,建立了一种考虑动态软化机制影响的高温变形显式本构模型,给出了本构方程求解的方法,确定了模型中与工艺参数相关的主要参数的定量关系式;其主要特点是能够较准确地描述材料在高应力区域的动态回复软化阶段、动态再结晶软化阶段和稳定流变阶段的应力应变关系.模型验证表明,所建立模型预测出的流变曲线与实验结果吻合良好.     

Cr12系列高合金钢锻件过烧废品的产生

对过烧的含义进行了剖析 ,通过进行高温塑性试验和工业生产 ,得出了晶界发生熔化的 Cr1 2系列钢可用空冷降低始锻温度的方法避免一锻即裂现象的结论 ,足够大的变形程度可消除因晶界熔化导致的过烧的影响 ,可获得满意的晶粒度     

X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的组织和高温力学性能

试验研究了X12CrMoWVNbN10-1-1耐热钢的显微组织和高温力学性能。结果表明:该钢经1075℃#1 h油冷淬火+570℃×4 h,空冷一次回火+720℃×2 h,空冷二次回火后的显微组织为典型的回火板条状马氏体组织,在原奥氏体晶界和板条界分布M23C6型碳化物,在马氏体板条内分布有纳米尺寸的MX相,此外还有少量在淬火加热时未溶解的尺寸达到0.6μm的残余MX相;在500～650℃范围内抗拉强度和屈服强度随试验温度的升高而降低,伸长率和断面收缩率随试验温度的升高而升高;持久强度与Larson-Miller参数P=T(25+lg(tf))/1000之间符合抛物线关系。     

基于DIC方法的TC4钛合金高温拉伸试验

通过搭建基于DIC方法的高温拉伸试验系统,结合材料力学测试技术,开展了TC4钛合金高温拉伸试验,获得了TC4钛合金在23、100、200、250、300和350℃下的拉伸性能和应力-应变曲线等数据.结果表明:TC4钛合金的抗拉强度、条件屈服强度和弹性模量随着试验温度的升高而不断降低,350℃时其保持率分别为68.9％、...     

New method for stress determination based on digital image correlation data

Accurate material characterisation of anisotropic yielding behaviour for modern sheet metal requires the testing under multiaxial stress conditions like in the shear test or plane strain test. While most approaches include time-consuming finite element simulations for evaluation of inhomogeneous stress distributions, this paper shows a new method to determine stress data based directly on digital image correlation data. This accurate and efficient semi-analytical method can be used in direct stress analysis or inverse material parameter identification schemes as well. The methodology will be described and exemplarily results of the plane strain test and the shear test will be discussed.     

基于数字图像相关法的链环残余应力测量

基于数字图像相关法搭建了一套应力测量系统,分析了散斑图质量对测量精度的影响,通过面内平移试验和平面应力状态试验验证该测量系统的准确性.结果表明,测量精度会随散斑图质量的提高有一定程度的提高.面内平移试验结果的相对误差都在3.5%以内,表明该系统具有较高的精度.平面应力状态试验的结果表明,使用该系统测量试样应力具有较高的准确度.将该测量系统应用于测量链环焊接残余应力,测量结果与使用应变片测得的结果基本一致.该应力测量系统操作简单、精度较高,可用于特定条件下代替应变片进行残余应力测量.     

12Cr1MoV耐热钢管焊接温度场模拟与试验验证

为了得到珠光体耐热钢12Cr1MoV合理的钢管焊接热输入,准确预测焊接热影响区宽度,能够提供典型位置的热循环曲线,掌握和预测焊后热影响区及附近区域组织转变规律,采用ANSYS有限元软件对钢管焊接过程进行数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行比较.结果表明,采集特征点热循环曲线与模拟结果非常吻合;焊接热影响区宽度模拟值与实测值基本一致;焊缝区以针状铁素体为主,热影响区主要是先共析铁素体和伪共析索氏体,过热区有少量铁素体和粒状贝氏体.     

基于模糊神经网络的Ti40合金高温本构关系模型

采用Gleeble1500热模拟实验机对Ti40合金在变形温度900～1100℃,应变速率0.01～10s-1,最大变形程度约60%的条件下的高温流动应力变化规律进行研究。针对该合金高温变形过程中复杂的流变行为,以实验所得数据为基础,基于模糊神经网络方法建立该合金的高温本构关系模型,并与实验结果进行对比。结果表明:基于模糊神经网络建立Ti40合金的高温本构关系模型是切实可行的,模型的精度较高,最大误差为8.14%,不超过10%,可以很好地描述Ti40合金在高温变形时各热力学参数之间高度非线性的复杂关系,弥补传统回归模型不能反映变形全过程的局限性,是一种便捷、有效的具有广泛应用前景的表征工程材料本构关系的方法。     

C276合金同种钢及异种钢焊接工艺试验

针对火力发电厂烟气脱硫设备中C276合金同种钢、异种钢焊接工艺试验,介绍了C276合金的焊接工艺和操作要点.对焊接接头是否满足性能要求和焊接工艺进行了研究,并提供了可行与否的试验依据.     

7075铝合金高温变形及损伤极限

在350、400和450℃温度下,对7075铝合金拉伸试样进行了应变速率0.001、0.01和0.1s-1的恒应变速率法拉伸试验;对预缩颈试样进行了速度为0.9和9mm·min-1的恒速拉伸试验;利用DEFORM-2D有限元软件对恒速拉伸过程进行模拟。结果表明:变形温度为影响7075铝合金断裂极限的主要因素;7075铝合金在研究温度范围内C~L损伤模型临界损伤值在0.79~1.42范围内变化;棒料拉伸过程中损伤值由中心向表面逐渐减小。     

LY12铝合金板材本构模型的构建及验证应用

通过单向拉伸实验测定了LY12铝合金与轧制方向呈0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°方向的拉伸力学性能。基于拉伸实验所得数据,通过超静定方程组优化求解了Hill48与Barlat89各向异性屈服准则的未知参数,并对比了二者对材料屈服行为的预测精度。此外,使用修正的Voce硬化模型,准确地描述了LY12铝合金的宏观硬化行为。结合板材拉深实验,进行了有限元模拟,将实验结果与模拟结果的筒壁高度和壁厚分布进行对比分析,验证了所建模型的准确性。结果表明,Hill48屈服准则对LY12铝合金的各向异性行为预测更为准确,而修正的Voce硬化模型能够精确地描述LY12铝合金的硬化规律。