钛合金叶片等温精锻时晶粒尺寸的数值模拟

将有限元法与Yada微观组织模型结合 ,对TC6合金叶片在等温锻造过程中初生α晶粒尺寸的演变进行了数值模拟 ,详细给出了TC6合金叶片在等温锻造过程中初生α相的分布及晶粒尺寸的变化。研究结果表明 :压下量、变形温度和打击速度对初生α晶粒尺寸有显著影响 ,工件与模具间的摩擦对初生α晶粒尺寸的影响较小。     

杆-杆型复合挤压过程模拟及其内部开裂缺陷的预测

采用刚塑性有限元法对杆－杆型复合挤压过程进行了数值模拟。在此基础上，对成形过程中的变形力进行了分析，并根据成形过程中的应力、应变场的变化，采用质点跟踪技术，运用韧性断裂准则，对金属变形时产生的内部开裂缺陷进行预测。实验结果表明，数值计算结果与实验结果较为吻合。此项研究对于实际生产中制订工艺及设计模具、提高产品质量方面具有指导性意义。     

金属热态塑性成形过程中组织演变的模型化研究

微观组织模拟已经成为热态塑性成形过程数值模拟技术研究的重点，其核心是组织演变模型的建立。概述了金属热态塑性成形过程中的微观组织演变及其模型化的研究概况，详细评述了描述材料组织演变的两类模型，即数值模型和随机模型，探讨了现有模型的基本概念、适用范围及工业应用等，并指出了组织演变模型研究中存在的不足及今后的研究重点。     

置氢α-钛和β-钛晶体结构的第一性原理研究

基于第一性原理方法建立了α-钛和β-钛置氢后的晶体结构模型,优化了稳态结构。在此基础上,计算了α-钛和β-钛置氢后的体积、体积膨胀率、晶格常数与比值的变化情况。计算结果表明:置氢量对α-钛的晶轴夹角和体积膨胀影响显著,为氢化物的形成提供了必要的能量条件;置氢量低于0.2597%(质量分数)时,氢在β-钛中占据四面体间隙位,置氢量高于0.5181%时,占据八面体间隙位。     

Adiabatic Shear Band of TC4 Alloy during Warm Comp- ression

研究了TC4合金在中温变形过程中形成的绝热剪切带,应变速率为50 s-1,变形温度为560~660 oC。结果表明变形温度对绝热剪切带的形成有很大影响。剪切带宽度随着变形温度的升高从85μm增加至140μm。因为发生了加工硬化和绝热剪切带中产生的细晶强化作用,绝热剪切带对应的维氏显微硬度比基体高。讨论了绝热剪切带中微观组织演变规律,大应变以及高温使得绝热剪切带中发生了动态再结晶,形成了等轴的再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸为200 nm左右。本研究中形成的绝热剪切带具有形变剪切带和相变剪切的特点。     

中温变形下TC4合金绝热剪切带研究（英文）

研究了TC4合金在中温变形过程中形成的绝热剪切带,应变速率为50 s-1,变形温度为560~660 oC。结果表明变形温度对绝热剪切带的形成有很大影响。剪切带宽度随着变形温度的升高从85μm增加至140μm。因为发生了加工硬化和绝热剪切带中产生的细晶强化作用,绝热剪切带对应的维氏显微硬度比基体高。讨论了绝热剪切带中微观组织演变规律,大应变以及高温使得绝热剪切带中发生了动态再结晶,形成了等轴的再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸为200 nm左右。本研究中形成的绝热剪切带具有形变剪切带和相变剪切的特点。     

基于类等势场的粉末高温合金盘件预成形设计及有限元模拟

为了提高产品的质量和工作效率并降低生产成本,需对预制坯进行合理的预成形设计.根据能量最小原理和最小阻力原理,利用塑性变形过程中坯料的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种能够进行预成形设计的新方法--类等势场法,并采用该方法对粉末高温合金盘件进行预成形设计,从中优选出6组预成形形状,并利用商用有限元软件MSC/SuperForm对上述预制坯的等温成形过程进行数值模拟,得到了6组粉末高温合金盘件终锻结束时各个部分的等效应变分布以及预锻和终锻的变形程度分配.通过对盘件轮毂、辐板和轮缘三部位以及整体盘件最大等效应变和最小等效应变的比较与分析,以及预锻变形量和终锻变形量的比较,并参考模具法向和切向的受载情况,认为选择3号预锻模为最佳方案.结果表明,该方法克服了传统方法精度低、耗时和耗力等缺点,其结果可靠.     

细化晶粒对钛合金超塑性的影响

钛合金是一种重要的结构材料,晶粒尺寸对其超塑性能有着显著的影响,细晶或超细晶是钛合金在低温或高应变速率条件下获得优异超塑性性能的重要组织条件.概述了国内外钛合金细晶超塑性技术的研究进展,介绍了目前常用的制备细晶钛合金的方法(如大塑性变形法及氢处理技术)及其超塑性性能,展望了钛合金细晶超塑性技术未来的发展趋势.通过晶粒的细化,钛合金超塑性能及成形效率得到了极大提高,有利于实际生产中降低工具损耗和生产成本,为钛合金超塑成形技术的进一步推广和应用奠定了基础.     

氢对Ti-6Al-4V合金微观组织的影响

采用累计流量法对供应态Ti-6Al-4V合金进行了固态置氢,运用OM、XRD、TEM分析等方法研究了Ti-6Al-4V合金固态置氢后的微观组织状态及演变过程。结果表明:供应态Ti-6Al-4V合金的置氢量低于0.30%(质量分数,下同)时,置氢使得Ti-6Al-4V合金中的α相减少、β相增加;置氢量达到0.30%时,置氢Ti-6Al-4V合金中有δ氢化物(TiH2相)形成;β-Ti(H)共析转变生成α-Ti和δ氢化物时主要以切变方式进行;置氢Ti-6Al-4V合金的相变温度最多下降了180°C,与Ti-6Al-4V合金在置氢过程中的相体积比变化和共析转变有密切关系。     

外径不等杯-杯型复合挤压过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对外径不等杯－杯型复合挤压过程进行了数值模拟,并给出网格重新划分技术和处理八节点四边形等参元奇异点的方法。数值模拟结果表明：对于外径不等杯－杯型复合挤压在晚期非稳态流动阶段有压力回升现象;两端变形程度的大小对金属流出量大小起主要作用,摩擦条件的改变对金属流出量大小影响很小。变形力和金属流出长度的计算结果与实验结果相吻合。