新型热机械处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与性能的影响

通过拉伸实验、慢应变速率实验、剥落腐蚀实验、扫描电镜和透射电镜观察,研究新型热机械处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织及性能的影响。结果表明:冷变形最终热机械处理能够使合金在塑性不显著降低的情况下,提高合金的强度,温变形最终热机械处理能有效弥补常规最终热机械处理后伸长率较低的缺陷,同时能有效改善合金的抗剥落腐蚀性能;回归后冷变形可提高合金强度,但降低了合金的伸长率;回归后温变形处理能使合金获得良好的综合性能,如力学性能、抗应力腐蚀性和抗剥蚀性能。新型热机械处理改善合金性能的机理是合金晶粒形态、位错、初生相以及析出相等显微组织结构的协同作用。     

SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料叶环应力及超转失效的有限元分析(英文)

建立钛基复合材料叶环三维循环对称有限元模型,分析其应力分布和超转失效。重点研究纤维体积分数、增强面积、热残余应力及2种不同温度对叶环应力分布的影响。通过分析在一系列转速下叶环的环向应力得到其极限转速。结果表明:在2种不同温度下,纤维体积分数和增强面积对叶环应力的分布和大小影响不同。研究结果为叶环的结构设计提供了一定的建议。当考虑热残余应力时,在较高的温度下,较大的增强面积对叶环的设计是有利的。     

M/A组元对高强度管线钢抗H2S性能的影响

研究了两种X90级别具有针状铁素体组织结构的高强度管线钢的抗H2S性能。结果表明,具有大尺寸M/A组元的管线钢的抗H2S性能不佳,表现为随着实验条件的加剧,氢致鼓泡密度增加,氢致开裂(HIC)参数提高,硫化物应力腐蚀开裂(SSC)失效时间变短。通过对比两种钢中不同尺寸、不同体积分数M/A组元的差异,结合SEM对氢致裂纹扩展路径进行观察,解释了M/A组元对H2S腐蚀性能的影响及机理。控制M/A组元体积分数在8%以下和尺寸小于2μm将不会影响管线钢的抗H2S腐蚀行为。     

Q48悬链式抛丸清理机爬坡吊钩的结构设计

针对Q48悬链步进式抛丸清理机的吊钩爬坡时易折断等现象进行了分析研究,提出一种吊钩与悬链之间采用铰接式结构,使得吊钩爬坡时始终处于垂直状态,减小了悬链运行爬坡时产生的附加应力,避免了吊钩折断或弯曲,提高了吊钩的使用寿命和悬链线的运行效率.     

基于单颗磨粒切削的钛合金磨削过程仿真研究

采用有限元分析软件DEFORM的Johnson Cook材料模型,模拟了润滑涂层单颗磨粒磨削TC4合金的加工过程,对磨屑形成过程中磨削区温度、磨削力和切削变形区内应力的变化情况进行了有限元分析。结果表明:切削高温和高内应力主要集中在剪切变形区的刀尖位置;随着一个锯齿状磨屑节块的生长,温度降低、内应力减小。磨削力和磨削温度随磨屑的形成过程呈规律性变化:随着磨削进行,磨削力逐渐增大,磨削温度也相应升高;在锯齿状切屑完整形成时,磨削力最小、磨削温度最低。     

B340/590DP钢温热成形破裂准则提出及成形极限预测

针对B340/590DP双相钢在强塑积较高的温度区间150℃~300℃内变形时应变硬化指数n、强化系数K等材料参数随变形温度和应变速率变化波动较大、规律性不强的特点,采用分段双线性插值方法,提出了综合考虑变形温度、应变速率及应变路径影响的B340/590DP双相钢温热成形应力-应变模型和韧性破裂准则。并借助有限元仿真技术,通过比较不同变形路径下的仿真结果与胀形实验结果,修正仿真模型及韧性破裂准则中与应变路径相关的系数,获得其与应变路径系数r的函数关系。最后,将应力-应变模型和破裂准则引入DYNAFORM软件预测板材的温热成形极限,预测结果与实验结果吻合较好,验证了所建模型和破裂准则的正确性。     

B550CL高强钢轮辐拉深冲孔变形及损伤

为掌握新型高强钢B550CL用于轮辐拉深冲孔过程的成形规律并对其成形缺陷进行预测,文章基于ABAQUS/EXPLICIT有限元软件平台,考虑Cockcroft-Latham(C-L)韧性断裂准则,建立了高强钢B550CL用于拉深冲孔过程的三维有限元模型,并试制轮辐验证了所建模型的可靠性。基于所建模型,模拟分析了成形后的应力、应变、壁厚和损伤分布规律,发现轮辐圆角区的应力应变较大,而不同路径的应力应变分布情况类似;轮辐直壁圆角区由于成形后减薄严重且损伤值也相对较大,成为轮辐拉深冲孔过程的危险区域。     

Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg合金在热压缩变形中的流变应力行为

采用Gleebe-1500D热压缩模拟试验机在变形温度350℃~500℃、应变速率0.001s-1~5s-1的条件下对Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg合金进行热压缩实验,研究该合金在热塑性变形条件下的流变应力行为,并建立热变形时的本构方程。研究结果表明,随着应变速率的增加、变形温度的降低,合金的流变应力增加,为正应变速率敏感性材料;采用Znenr-Hollomon参数双曲正弦形式对合金高温塑性变形时的流变应力行为进行描述,流变应力σ解析表达式中材料常数A,σ,n分别为1.81×1019s-1,0.024MPa-1和6.37,合金的平均热变形激活能Q为308.61kJ·mol-1。     

挤压铝材组织缺陷与模具结构的关系

探讨了铝挤压材组织缺陷与模具结构之间的关系,综述了国内外有关铝挤压材组织缺陷性质的研究结果。结合笔者在实际生产中收集的资料及模具设计经验,阐述了挤压材组织缺陷与模具结构的相关性,指出金属再结晶织构与金属流动不均匀引起的附加应力有关。解决组织缺陷的关键在于改进模具结构,平衡金属流动,减少附加应力。     

激光熔覆修复航空发动机风扇机匣TC4钛合金静子叶片

结合航空发动机大型风扇机匣TC4钛合金静子叶片的修复需求,研究了损伤叶片的激光熔覆修复工艺,对熔覆层成分、组织、显微硬度及力学性能进行了分析。试验结果表明,激光熔覆层TC4钛合金的O、N、H元素成分满足标准要求;激光熔覆区为具有魏氏体组织特征的柱状晶,柱状晶内部为细密的马氏体组织,热影响区为柱状晶和双态组织的混合组织,并逐渐过渡到基体的双态组织;激光熔覆层显微硬度平均比母材高15%,过渡平缓;激光熔覆TC4试样的室温拉伸、400 ℃高温拉伸、热暴露试验的强度结果均高于母材试样,断后延伸率稍低。采用单道多层熔覆工艺对受损叶片进行修复,验收合格后,风扇机匣得到使用。