国外轻质结构材料在国防工业中的应用

分析国外轻质结构材料铝合金、钛合金及镁合金的研究现状,重点探讨这几种主流轻质结构材料在国外航空航天、武器装备及舰船上的应用,并例举3种轻质结构材料在各国军事装备上的应用情况,同时还对国防行业中轻质结构材料的发展趋势进行了探讨,指出通过国防工业选材特点,分析未来武器装备材料的发展趋势。     

Mg-5Gd-4Y-0. 3Zr 合金组织和力学性能研究

目的研究均匀化、挤压及时效热处理对Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金组织和力学性能的影响。方法制备了Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金铸棒,并进行了均匀化处理和热挤压处理。对不同状态的试样进行了拉伸试验,观察了金相显微组织,采用X射线衍射方法进行了结构分析。结果铸态合金组织主要由α-Mg基体和第二相Mg5(Gd,Y)组成;经过均匀化处理后,合金的第二相发生了完全回溶,合金的力学性能得到了提升;合金经挤压后,组织得到了明显细化,在200℃保温60 h得到了强度的最大值,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为423.0 MPa,335.0 MPa与9.0%。结论Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金既保证了低成本,又具有优良的力学性能,适合推广应用。     

镁合金等温成形技术研究及其应用

重点评述了该技术研究的若干基础理论(如流变力学模型、变形机理、细晶强化机制)和关键技术(如预成形优化设计、临界控制变形、高效润滑),并介绍了该技术国内外取得的研究成果,同时探析了该技术的发展方向,以提高我国镁合金等温成形技术的研发水平.     

轻质高强镁合金机匣可分凹模模锻工艺

目的通过对新型镁合金材料Mg-5Gd-4Y-0.3Zr进行力学性能实验和成形工艺数值模拟分析,对镁合金机匣成形工艺进行设计优化和开发参考。方法采用Gleeble-3500热模拟试验机,得到该镁合金材料在不同温度、不同应变速率下对应的真应力数据,并建立材料模型,应用在有限元模拟分析中。结果经优化后的工艺方案能得到充型饱满、无质量缺陷的镁合金机匣锻件,并通过工艺实验,验证了该设计方案的可行性。结论采用可分凹模模锻成形,能够锻造出外形美观、强度达标的轻质镁合金机匣。     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金等温复合挤压研究

以某回转体构件为对象,进行了等温复合挤压成形研究,通过有限元数值模拟,分析了成形过程中材料的流动,并以此为基础开展了工艺试验,试验结果表明,成形与模拟情况基本相符,挤压生产出的铝合金构件充型饱满,检测尺寸满足构件的要求,外表面无折叠、裂纹等缺陷,微观组织晶粒细小且分布均匀。     

半固态加工中的触变强度及其影响因素研究

结合半固态金属具有触变性的特点,提出触变强度是触变点对应的应力,阐述了触变强度的研究意义,并结合高固相率下半固态金属等温压缩真应力-应变曲线研究了外变量包括坯料的加热温度、应变速率、保温时间和内变量包括固相体积分数、晶粒尺寸、晶粒的球形度、结构参数、半固态材料的固相屈服强度、半固态材料的初始表观粘度等对触变强度的影响。     

淬火介质对 ZL114 A 铝合金性能、变形和组织的影响

绘制了水溶性聚合物PAG、聚乙烯醇和水等3种介质的淬火冷却曲线,对介质温度和浓度对介质淬火冷却能力的影响进行了分析,研究了不同浓度和温度的PAG对ZL114A铝合金组织、性能与变形的影响.结果表明,PAG相比水和聚乙烯醇具有更好的淬火效果;介质温度和浓度越低,PAG的冷却速度越高;采用PAG作为ZL114A铝合金的淬火介质,为使淬火工件获得较好的组织与力学性能,变形量较小,应控制PAG的使用温度大约为40℃,质量分数大约为15％.     

高性能镁合金构件等温挤压成形预制坯优化设计

镁合金是比模量最高和比强度仅次之钛合金处于第二位的金属结构材料,在航空航天、军工、交通工具、3C产品等领域有着广阔的应用前景。但镁合金属于密排六方结构,传统上被视为一种塑性成形性差的金属结构材料,所以其成形方式局限于铸造特别是压铸方面。     

WE43合金在不同应力状态下的本构关系及断裂行为表征（英文）

研究WE43合金在不同应力状态下的塑性和断裂行为。设计拉伸、压缩及剪切试样,并进行力学实验。采用数字图像相关技术对测试过程进行记录和处理。实验结果表明：WE43合金具有低的拉压非对称性,其断裂机制属于韧性断裂。基于Drucker屈服函数,采用不同的硬化规律模拟单轴拉伸和压缩下的塑性变形行为。通过数值模拟得到应力状态和断裂应变。采用Brozzo、Oh、Ko-Huh和DF2016准则对韧性断裂行为进行数值预测,并与实验结果进行对比。结果表明：采用Swift-Voce硬化定律和Drucker屈服函数能合理模拟塑性变形。DF2016断裂准则能准确预测合金在各种应力状态下的断裂行为。     

曲轴用34CrNiMo6高强结构钢的热变形行为研究

采用Gleeble-2000热模拟试验机,在950～1150℃的压缩温度、0.001～1s-1的应变速率条件下,对一种曲轴用34CrNiMo6高强结构钢进行高温压缩变形试验,获得了该材料的流变应力曲线。通过分析研究数据,获得了该材料的热变形方程、热变形激活能、Z参数等相关数学模型;材料的流变应力曲线分析表明,34CrNiMo6钢的高温流变应力随变形温度的降低和应变速率的增加而逐渐增加;在变形过程中,变形温度和应变速率均对34CrNiMo6钢的动态再结晶和动态回复产生重要影响,升高变形温度或降低应变速率,均有利于变形过程中动态再结晶的发生,有助于变形材料的晶粒细化。