TA15合金的热变形行为及加工图

研究了TA15合金的热模拟压缩实验。结果表明：变形温度的升高和应变速率的减小使峰值应力和稳态应力显著降低，变形温度会影响进入稳态流动所需变形量。以热模拟压缩实验为基础，建立的加工图表明：TA15合金高温变形时存在2个非稳定区域，一个是变形温度1300K以上和应变速率10．0s^-1以上的区域，另一个是变形温度1200K以下和应变速率0．006s^-1～1．995s^-1之间的区域。同时，建立的TA15合金高温变形时的流动应力模型表征了变形温度、应变速率和变形程度对流动应力的影响，模型的计算精度较高。     

TC6钛合金的高温变形行为及组织演变

在Thermecmaster-Z型热加工模拟试验机上对TC6钛合金在温度800℃～1040℃,应变速率10s～50s、最大变形程度50%条件下的高温流动应力变化规律进行了研究,进而分析了变形参数对微观组织的影响。结果表明合适的工艺参数是变形温度为920℃～950℃,应变速率为1.0s-1～1×10-3s-1。在变形过程中,变形温度对α相体积分数有着显著影响,应变速率对α相体积分数影响不大,但对α相晶粒的形态有一定的影响。最后在分析变形温度、变形程度和应变速率对流动应力影响规律的基础上提出了1种本构关系模型,其拟合精度较高,为进行钛合金高温变形过程的数值模拟打下了较好的基础。     

高固相率半固态材料本构模型的研究

研究了高固相率半固态材料的变形行为，基于连续介质力学和耦合理论，建立了描述其变形行为的两相本构模型，并以半固态Al—4Cu—Mg合金作为研究材料，根据等温压缩试验结果确定了本构模型中的待定参数，为深入进行半固态材料加工理论研究、计算机模拟和工艺实践提供了参考。     

TC4钛合金高温变形时微观组织变化的计算

运用定量金相分析技术研究了TC4钛合金在高温变形过程中的微观组织演变。在此基础上 ,探索利用模糊集理论中的模糊动态线性模型描述TC4钛合金高温变形时的显微组织变化。在建立预报模型时 ,以实验测定的TC4钛合金在高温变形过程中组织参数 (α相的体积分数和尺寸 )随工艺参数 (变形温度、变形程度和变形速率 )的变化为训练样本 ,用线性回归法确定结论参数 ,获得了TC4钛合金高温变形时微观组织演变的预报模型。将训练样本及测试样本的实验结果与预报模型的计算结果进行比较 ,本文模型的计算结果可靠     

SSM过程模拟仿真技术

介绍了模拟仿真技术在半固态金属成形 (SSM )中的研究现状 ,展望SSM过程模拟仿真技术的发展趋势。     

表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响

目的研究表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织与性能的影响。方法采用压力连接方法,对不同表面粗糙度的TC4合金进行连接试验,观察连接界面处的微观组织形貌,定量分析不同表面粗糙度下,连接界面空洞尺寸与界面结合率的变化规律,通过剪切试验,测定连接界面的剪切强度,并观察剪切断口形貌。结果在连接温度为850℃、连接压力为30 MPa、连接时间为10 min的条件下,连接表面粗糙度Ra由0.34μm减小至0.12μm时,连接界面处的空洞逐渐由尺寸较大的长条状转变为微小的圆形空洞,空洞完全消失的区域逐渐增多;平均空洞尺寸由2.7μm减小至1.4μm,连接界面结合率由88.2%提高至94.6%;连接界面剪切强度由682 MPa增大至762 MPa,剪切断口呈现韧性断裂特征的区域显著增大。结论表面粗糙度对钛合金压力连接界面微观组织和剪切强度影响显著,降低表面粗糙度有利于提高钛合金压力连接质量。     

工艺参数对半固态Al-4Cu-Mg 合金力学行为的影响

在热模拟实验的基础上,研究了各工艺参数对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金变形力学行为的影响.研究结果表明:在液-固温度区间变形时,变形温度、应变速率对半固态和供应态Al-4Cu-Mg合金的流变应力峰值影响显著,对稳态流变应力影响较小.当变形温度超过某一临界值后,流变应力随变形温度的变化趋于稳定.在固相温度区间变形时,半固态与供应态材料流变应力的变化趋势基本一致,变形均为固相间的塑性变形.但供应态Al-4Cu-Mg合金的原始变形组织和半固态Al-4Cu-Mg合金的球状组织对变形的影响有所不同.     

Al-4Cu-Mg合金半固态压缩时微观组织的计算模型

研究了Al-4Cu-Mg合金半固态压缩变形过程中微观组织参数的变化.结合模糊数学和人工神经网络理论,以Al-4Cu-Mg合金半固态压缩变形时的变形温度、变形程度和应变速率为输入参数,以变形后的晶粒等效直径或分形维数为输出参数,建立了Al-4Cu-Mg合金半固态压缩时的微观组织计算模型.研究结果表明,计算结果与实验结果吻合较好.因此,应用本模型可对Al-4Cu-Mg合金半固态成形过程中的微观组织演变进行预测,为优化变形工艺参数提供了简便、适用的方法.     

TC6钛合金盘等温锻造时晶粒尺寸的数值模拟

在变形温度为800～1040℃，应变速率为O．001～50s^-1和高度压缩量为50％的条件下，实验获得了TC6钛合金的流动应力，并在相同变形条件下定量研究了α相晶粒尺寸的变化。分析实验研究结果，建立了TC6钛合金在高温变形时的本构关系，并给出了表征TC6钛合金高温变形时α相晶粒尺寸演变的Yada模型。应用FEM模拟了TC6钛合金蜗轮盘在等温锻造过程中α相晶粒尺寸的变化。研究了变形工艺参数(压下量、变形温度、变形速度和摩擦因子)对零件内部α相晶粒尺寸的影响。     

γ-TiAl合金高温塑形变形力学行为及本构模型

轻质高强γ-TiAl合金是航空发动机关键结构件减重的首选材料。本文概括总结了γ-TiAl合金的高温压缩变形力学行为及本构模型,重点分析了变形工艺参数、变形历史和预热处理、元素、原始组织对γ-TiAl合金高温压缩变形力学行为的影响。本文概括总结了三种本构模型：经验型本构模型、不同软化机制下的本构模型和耦合变形机理的微观模型,并对Arrhenius模型和H-S模型进行了详细分析。同时,对不同软化机制下的本构模型和耦合变形机理的模型进行了总结分析。最后指出,γ-TiAl合金高温压缩变形力学行为的未来研究重点是建立耦合多相协调性高温变形机理的本构模型。