TC21钛合金β锻动态再结晶行为及晶粒尺寸预测

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TC21钛合金进行等温恒应变速率的热模拟压缩实验,研究其在变形温度960℃~1020℃,应变速率0.001s-1、0.01s-1、0.1s-1、1s-1条件下的动态再结晶行为。结果表明,TC21钛合金在变形过程中存在动态回复、动态再结晶现象。当温度一定时,在应变速率≤0.1s-1情况下,随着应变速率的降低,动态再结晶晶粒尺寸变大;在应变速率为1s-1时,变形过程几乎只发生动态回复;当应变速率一定时,随着温度的升高,动态再结晶晶粒尺寸变大。根据流动应力与变形温度和应变速率之间的关系,得到了TC21钛合金动态再结晶激活能Q=258.6kJ/mol;通过对热模拟实验数据的分析计算,建立了动态再结晶演化模型。依据所建模型,并基于DEFORM-3D软件预测了975℃热变形后的晶粒尺寸和动态再结晶体积分数,晶粒尺寸相对误差在±10%以内,较好的验证了模型的准确性。     

“风光互补”清洁能源非碳冶金探索试验

钢铁工业在全球范围内造成了大量的二氧化碳排放。为了减少碳排放和解决冶金用能，提出了“风光互补非碳冶金”的概念，希望依靠风能和太阳能清洁能源技术为钢铁生产提供能量，实现一条不涉及碳排放的冶金工艺流程。该冶金系统设计由四项技术单元组成，通过理论计算、数值模拟和试验结果反馈，最终确立的系统单元之间基本满足了能量的协调匹配，能够获得1 600 ℃以上的冶炼高温，达到了试验的预期，是清洁能源利用技术与钢铁冶金技术相融合解决能源及环境问题的初步性尝试。     

清洁能源冶金的技术分析

冶金生产技术的发展非常紧密地依存于能源技术，清洁能源冶金将促使冶金生产技术发生全面深刻的变化，清洁能源-感应炉熔炼-近终形连铸的超短流程的清洁钢厂将有可能形成。清洁能源不仅能够提供冶金过程所消耗的能量，使用清洁能源制氢和电解也能够为冶金过程提供所需的还原介质-电子。冶金生产对清洁能源提出了新的要求：一是功率和总能量消耗大，二是供能连续稳定，为此清洁能源的发电、蓄能、供能等环节都是应研究开发的重要技术问题。     

TC6钛合金的超塑变形机制研究

提出了一种全新的超塑性研究方法：基于m值的高效超塑变形机制。采用该方法对TC6钛合金进行高温拉伸实验,研究其超塑性能,并与最大m值法超塑性进行比较分析。实验结果表明,细晶组织的该合金具有优良的超塑性,最佳变形温度在900℃,最大m值超塑变形可以获得20倍的最大延伸率;基于m值的高效超塑变形可以显著提高超塑成形效率,在获...     

6061铝合金等通道转角挤压时的流变性能

分别对退火态和固溶时效态6061铝合金进行8道次及4道次等通道转角挤压,用有限元软件Deform-3D模拟变形过程,研究连续大变形对组织性能的影响规律.结果表明:等通道挤压使晶粒破碎细化,金属流线走向与剖面对角线方向基本一致;退火态合金的表面硬度随变形道次增加而升高,各道次挤压载荷峰值没有随着变形道次增加而单调增加,而是经历一个升高、降低、再升高的过程.固溶时效态合金的表面硬度在2道次变形后达到了峰值,其载荷峰值也在第2道次变形时最高.硬度值的变化规律与强化因素及位错的运动有关,而载荷的变化规律与摩擦力的变化及其对载荷的贡献大小有关.模拟结果发现,挤压载荷峰值随着变形道次的增加而增大,与实测值不相符.由于剧烈变形使合金组织性能变化较大,因此需要适当修正材料本构关系,才能正确反映其流变行为.     

基于人工神经网络的低碳贝氏体钢回火组织预测

低碳贝氏体钢经控轧控冷后,在不同温度下进行回火处理,获得了不同冷却速度、终冷温度和回火温度下的贝氏体室温组织.结合实验数据和神经网络知识,建立了具有BP算法的人工神经网络,训练结束后的神经网络即成为低碳贝氏体钢回火组织预测模型.误差分析表明,该神经网络模型具有较高的精度,可用于指导低碳贝氏体钢热加工工艺的制定.     

TA15钛合金的超塑性研究及组织变化

采用应变速率循环法(基于时间间隔)研究了TA15钛合金的超塑性拉伸变形行为及组织变化规律.结果表明,在变形温度分别为850、900、950℃,应变速率范围为5×10~(-6)～5×10~(-4)S~(-1)的实验条件下,TA15具有良好的超塑性.在超塑性拉伸过程中,试样变形区将发生动态再结晶,使原始条状初生α相破碎、细化和等轴化,有利于超塑性的提高.在最佳超塑性条件下(900℃),两相等轴状较多且比例非常接近,α相数量相比拉伸前试样有所减少,初生α相大小及分布较均匀,但点状α相有一定的长大,β相有少许的合并长大.     

加热及变形温度对含铌高碳钢奥氏体组织的影响

针对铌微合金化高碳钢线材,在Gleeble-1500热模拟实验机上研究不同加热及变形温度下奥氏体组织的变化规律.结果表明.奥氏体粗化温度为1200℃,在1150～1200℃,奥氏体晶粒平均尺寸增大约30 μm;材料1100℃奥氏体化后,以40 s~(-1)、35%变形量进行一道次压下变形,1000℃以上为再结晶区,900℃以下为未再结晶区:在900℃形变淬火,析出物为NbC,尺寸为20～60nm,弥散细小的NbC析出颗粒阻碍了晶粒的长大.     

GH4169高温合金的超塑性变形研究

GH4169合金经过热变形及热处理后,采用最大m值法进行高温拉伸实验,研究形变热处理效果及其超塑性行为.结果表明,热变形后的高温合金经δ相析出热处理后能析出大量细小弥散的δ相,再结晶退火后得到均匀细小的组织.在相同的变形条件下,与传统的恒应变速率拉伸相比,最大m值法拉伸可以得到更高的伸长率.