轻合金尺寸稳定化技术研究现状及展望

尺寸稳定化一直是困扰轻合金零件工程化应用的重要因素之一。针对目前状况,阐述了轻合金尺寸稳定化技术的研究现状,论述了影响尺寸稳定的主要因素和残余应力的主要消除方法等,并提出了目前研究存在的主要问题和今后的发展方向。     

Ti8LC钛合金材料切削过程的有限元仿真及性能试验

钛合金材料的各种特点决定了其难切削的加工性能,针对一种低成本钛合金Ti8LC材料进行了切削加工性能的试验研究.运用有限元法,再现了钛合金切削加工过程,得出了切削参数对主切削力及进给抗力的影响规律,结果表明,随着切削深度的增加,主切削力和进给抗力均有大幅增长,而进给量对切削力的影响不大.而通过进一步的切削加工试验,分析了不同切削速度、进给速度、进给量等工艺参数对钛合金切削加工时的主切削力、进给抗力等的影响,结果表明,由于实际切削中的刀具磨损问题,切削力较仿真切削力大许多.因此,采用目前的涂层硬质合金刀具,该钛合金材料的切削速度应在( 120～160) m·min-1,否则将引起剧烈的刀具磨损而使切削力陡然增加.     

Ti8LC合金热处理力学性能的回归分析

采用正交试验设计了Ti8LC合金的热处理制度，并测试了不同热处理制度下Ti8LC合金的室温抗拉强度，利用多元回归模型对Ti8LC合金的热处理制度与抗拉强度进行了回归分析，建立了热处理制度与抗拉强度之间的回归方程，通过方差分析验证了该回归方程具有较高的可信度。同时分析了Ti8LC合金抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸的关系，得到了合金室温抗拉强度与合金相的体积分数及晶粒尺寸近似呈线性关系，并从微观组织结构分析了合金相的体积分数、晶粒尺寸与热处理温度、时间之间的关系。     

变形条件对低成本Ti8LC钛合金组织的影响

通过对Ti8LC新型低成本钛合金的热模拟试验,研究了变形温度、变形速度、变形程度对钛合金组织的影响.结果表明,变形温度对Ti8LC钛合金的影响最大,在1 000 ℃以下为双态组织,综合性能较好,1 000 ℃以上为片层状组织,强度较高但伸长率低,且结合成形中变形抗力的大小,该合金的变形速度不宜太大,变形程度在40%～60%范围内时有良好的组织和性能.     

AZ31镁合金静液挤压试验研究

针对镁合金静液挤压工艺所需设备价格昂贵、没有国产设备的问题,研制了能应用在国产低成本普通压力机上的静液挤压试验装置,并解决了耐高压模具、镁丝挤压速度控制、挤压过程温度自动控制及高压热密封等几个关键技术问题。应用最小二乘法进行曲线拟合,得到了不同挤压比条件下温度与单位静液挤压力数量关系的回归方程。应用国产3150kN液压机进行了静液挤压工艺试验,得到了力学性能优于轧制丝材的AZ31静液挤压镁合金丝。     

一种新型润滑剂在温成形中的应用

温成形模具的润滑对于提高产品质量,降低变形力,提高模具使用寿命具有十分重要的意义。在研究了多种液体润滑剂的成膜性、减摩防粘性、防腐耐蚀性和可清洁性的基础上,配制了一种新型无烟水基石墨润滑剂,通过试验研究了该润滑剂的高温润滑性能。结果表明,润滑性能良好,使用方便无污染,是一种新型的水基润滑剂。     

应变速率和变形温度对纯铜应变硬化和软化行为的影响（英文）

通过热压缩实验研究变形温度和应变速率对纯铜热变形行为的影响,确定了应变硬化率、动态再结晶临界应力、饱和应力、动态回复体积分数和动态再结晶体积分数的表达式。结合热加工图,得到纯铜的失稳区域主要位于400~450℃、0.001~0.05 s~(-1)和450~750℃、0.05~1 s~(-1)区间,稳态区域的变形机制主要为动态再结晶。对流变应力进行预测,预测结果与实验结果吻合较好。     

稀土镁合金热变形行为和组织演变研究

目的 通过热模拟试验研究Mg-3.94Gd-2.0Y-0.78Zn-0.56Mn(质量分数)合金的高温变形特性,建立合金的本构方程,并分析变形条件对显微组织的影响。方法 在Gleeble3500热模拟机上进行单向压缩试验,变形温度为350~500 ℃,变形速率为0.0005~0.5 s^?1,变形量为60%。结果 流变应力受到应变速率与变形温度的共同影响,计算得到了合金的本构方程。当变形速率一定时,随着变形温度的升高,动态再结晶比例逐渐提高,而再结晶晶粒尺寸也逐渐增大,在变形速率为0.0005 s^?1时,当变形温度从350 ℃增大到500 ℃时,动态再结晶晶粒尺寸从1.2 µm增大到51.3 µm;当变形温度一定时,随着变形速率的升高,再结晶比例逐渐降低,而再结晶晶粒尺寸也逐渐减小,在变形温度为500 ℃时,当变形速率从0.0005 s^?1增大到0.5 s^?1时,动态再结晶晶粒尺寸从51.3 µm减少到11.0 µm。结论 得到了合金的本构方程,再结晶晶粒尺寸随温度的升高而逐渐增大,随变形速率的升高而逐渐减小。     

镁合金异形件等温精密成形预制坯优化设计

基于有限元理论,对镁合金箱盖预制坯形状进行了多目标优化设计。采用DEFORM3D有限元软件,对镁合金瞄具座箱盖的成形过程进行了数值模拟。模拟结果表明,金属流动相对较均匀,未发现充不满等缺陷。工艺实验表明,数值模拟结果可用于实际生产。     

Mg-10Gd-3Y-Zr镁合金的热处理工艺

针对Mg-10Gd-3Y-Zr高强韧镁合金,采用相图热力学计算方法(CALPHAD)、相平衡热力学计算软件(PANDAT),根据扎克哈罗夫经验公式等初步确定合金的固溶、时效温度范围,研究了合金时效硬化曲线、时效温度及时间对合金力学性能及显微组织的影响。结果表明:Mg-10Gd-3Y-0.6Zr镁合金的最佳热处理工艺为225℃×20 h直接时效,此时组织中强化相析出完毕,且均匀分布,对应的抗拉强度为490 MPa,断后伸长率为11%,拉伸断裂为韧性断裂。