高压扭转变形对纯W再结晶行为的影响

在较低温度条件下完成了难熔金属烧结纯W高压扭转实验,通过改变扭转圈数,利用EBSD、XRD、DSC等多种检测与计算方法分析了高压扭转变形纯W在后续加热过程中再结晶组织及行为的变化。结果表明:高压扭转变形后,纯钨组织的形变储存能增大,激活能降低,但变形后组织的再结晶温度仍处于高值。DSC测试后,原始烧结组织发生明显的晶粒长大情况,而由高压扭转法(HPT)变形产生的细晶钨再结晶组织仍较为细小,平均晶粒尺寸为4～6μm,且随着扭转圈数增大晶粒尺寸未发生明显变化,变形组织的热稳定性较好。     

热变形参数对TA15合金组织的影响及其相变动力学

采用Gleeble-1500热模拟机单道次热压缩变形实验和元胞自动机方法观察模拟了TA15在变形温度为750~1100℃、应变速率为0.01~1s-1范围内的微观组织变化,研究了不同变形参数对等温热压缩过程中微观组织和性能的影响;根据元胞自动机模拟结果,计算其相变动力学。热压缩实验结果表明,该合金属于温度敏感型和应变速率敏感型合金,随着温度的升高或应变速率的降低,β相含量增加;元胞自动机模拟结果表明,相变动力学Avrami指数n在2.0~3.0之间。     

双通道等径角挤压试样变形不均匀性有限元分析

通过对双通道等径角挤压变形过程的数值模拟,获得了不同路径4个道次各变形区的等效应变分布图,分析了挤压试样变形不均匀现象及其形成原因。结果表明,双通道等径角挤压中存在4种变形区,其中与冲头接触的区域应变值几乎保持挤压前的水平,该区域的存在是造成试样变形不均匀的主要原因。多道次挤压中试样的均匀性不仅与旋转方式有关,还与试样的放置方式有关。采用A路径的试样应变均匀性优于B路径;采用A路径进行挤压,在2道次挤压后试样左右剪切变形区等效应变呈现一端大一端小的分布状态,在3、4道次挤压中采取大+小剪切变形区处于冲头一侧的放置方式,试样等效应变的均值最高;采取小+大剪切变形区处于冲头一侧的放置方式,制备试样等效应变分布最为均匀。     

TA15钛合金高温变形多晶体塑性有限元模拟

通过晶体塑性有限元与电子背散射衍射(EBSD)技术相结合的方法,实现TA15钛合金相变点以上高温压缩变形的晶体塑性有限元模拟。采用元胞自动机方法获得了晶粒的初始形貌,通过用户子程序UMAT将基于率相关晶体塑性本构方程嵌入到软件ABAQUS中。模拟结果显示,TA15合金热压缩变形组织呈明显的形变不均匀特征,模型中晶粒内部应力应变分布不均匀。不同晶粒滑移系的开动不同,即使在同一晶粒内部,也存在滑移系开动不同步的情况。采用电子背散射衍射(EBSD)技术对TA15钛合金的热压缩变形组织的变形不均匀特征进行了验证。     

Ti2AlNb基合金(B2+O)相区多向锻造微观组织研究

通过多向锻造工艺制备Ti2AlNb基合金(B2+O)相区内800℃不同变形道次的试样,水冷冷却后切取中心部位样品,利用电子背散射衍射和X射线衍射技术,分析多向锻造道次对Ti2AlNb钛合金组织演变的影响。结果表明,Ti2AlNb基合金经(B2+O)相区多向锻造变形后获得显著细化的等轴组织,但随着变形道次增加,晶粒尺寸快速降低后趋于平稳,同时变形促进小角度晶界向大角度晶界发生转化;变形后合金相组成主要为B2+O,以及部分残留ɑ₂相,相比初始组织ɑ₂相减少、O相增多;变形后微观应变和位错密度大幅增加,在动态回复作用下,随着锻造道次增加,微观应变增幅逐渐减小,位错密度略有减小。     

TA15钛合金在热压缩过程中的织构演化研究

采用Gleeble—3500型热模拟机及EBSD等分析方法,研究TA15钛合金在热压缩变形过程中的织构演化。结果表明,在热压缩塑性变形过程中,随着应变速率的增加,合金中初生α相的晶粒形态和取向均发生了明显的变化,晶粒垂直于压缩方向由等轴状被拉长为长条状,晶粒内部首先出现取向渐变区,继而滑移变形到一定程度后发生塑性变形。同时,随着应变速率的增加,α相的织构强度呈减弱趋势,且织构组分由112-{0}〈112-0〉不断转变为较为稳定的{0001}〈112-6〉。     

TA15钛合金高温变形过程的介观模拟计算

以多晶体位错滑移及塑性流动机制为基础,探究了TA15钛合金在高温变形过程中介观层次上形变不均匀性和力学响应。基于率相关晶体塑性理论,建立了描述体心立方结构金属力学行为的本构模型,同时考虑了主滑移系和次滑移系的运动;确定了合理的材料本构参数,高温压缩实验与模拟得到的真应力-应变曲线基本一致。通过对TA15钛合金高温变形模拟结果进行分析,包括应力和应变分布、滑移系开动情况和晶界面积变化,得出:(1)由于晶粒几何及取向的随机性造成应力和应变分布非均匀性;(2)晶粒间相互作用的复杂性会导致各个滑移系开动的差异性;(3)形变程度越大,晶粒密度越大,晶界面积变化率越大。模拟结果为相变等显微组织演变及多尺度同步耦合提供了参考。     

TB8钛合金的热变形组织与织构

采用电子背散射衍射(EBSD)技术对新型亚稳态β型TB8钛合金的热压缩变形组织和织构进行研究。结果表明:TB8合金热压缩变形组织呈明显的形变不均匀特征;动态再结晶的形核及长大与亚结构的演变关系极为密切;变形过程中无论动态再结晶是否发生或进行完全,形变组织都存在较强织构,造成TB8钛合金力学性能及成形性的各向异性。     

TA15合金等温热压缩过程中相变和再结晶模型的建立(英文)

为研究TA15合金在等温热压缩过程中发生的应力诱导β→α相变和再结晶,结合TA15在Gleeble-1500试验机上的等温热压缩实验和元胞自动机理论,建立了基于位错密度的元胞自动机模型来进行计算机模拟。模拟结果表明:在其它条件一定时,相转变量随着应变的增加而增加,随着温度的升高而减少;再结晶体积分数随着温度的升高而增加;并且计算了不同条件下相变和再结晶的Avrami指数。     

基于DEFORM-3D的7075铝合金筒型件半固态成形有限元模拟及试验验证

使用三维模拟软件DEFORM-3D,模拟了7075铝合金深腔筒型件的半固态成形过程,分析了坯料温度、模具温度及加载速度对筒型件成形过程的影响。结果表明,提高模具温度和坯料温度,能显著降低坯料的变形抗力;提高模具温度和加载速度可以减少热量损失,提高半固态坯料的充型能力。最优工艺参数为：坯料温度610℃,模具温度350～400℃,加载速度15mm/s,此时,材料最大等效应力值为69.9MPa。通过试验验证表明,在模拟参数下进行半固态成形,筒型件外形完整,表面品质高,组织致密,无成形缺陷。