电沉积法制备的超细晶薄铜板拉伸及表面层效应

利用电沉积方法制备了晶粒大小均匀、致密的细晶薄铜板材料,研究了其在室温单向拉伸试验中由于晶粒大小、厚度变化引起材料强度和塑性的变化,通过表面层效应对产生的尺度效应进行了分析.随晶粒度的增大,材料的塑性和流动应力都发生了降低,这是由于表层晶粒所占份额增加.而且,由于表面层效应,随着试件厚度的减少,材料的流动应力降低.     

方盒形件分块变压边力成形过程中的破裂临界压边力计算--方盒形件分块变压边力成形研究之二

在参考文献[1]力学建模及解析的基础上，以分散性失稳理论为依据，考虑厚向异性，求得方盒形件分块变压边力成形过程中出现壁裂和底裂的判别条件，推导出两种情况下极限压边力计算公式，并设计算例，分析验证。     

冷轧5A70铝合金超塑性板材热处理工艺

随着当代航空航天事业的飞速发展,结构轻量化设计与先进的成形制造技术得到了广泛应用。铝合金超塑性成形是飞行器结构轻量化设计中一个重要技术支撑。本文研究变形量为93.3%的冷轧5A70铝合金超塑性板材的再结晶热处理工艺。利用光学显微镜(optical microscope,OM)、电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)和布氏硬度(Brinell hardness,HBS)等手段,分析了不同热处理时间(t)、热处理温度(T)对板材再结晶过程的影响。结果表明,冷轧5A70铝合金薄板在热处理时间为60 min时再结晶起始温度为240℃,发生完全再结晶温度为260℃。板材热处理温度为340℃时,在10 min发生完全再结晶,随着保温时间的延长,完全再结晶后的晶粒尺寸无明显长大现象。最终选定,热处理温度340℃、保温时间60 min、淬火处理为该冷轧薄板的热处理制度。通过该热处理制度制备板材的平均晶粒尺寸为10μm,超塑性能够达到309.5%。     

金属微成形过程中微尺度效应与相似评估

微尺度效应是金属微成形过程中特有的现象,也是深入研究微成形工艺和微尺度变形规律的瓶颈问题。通过对大量试验结果的分析比较,提出将微尺度效应分为材料本征微尺度效应和工艺条件微尺度效应的新的分类方法;从微成形工艺系统角度出发,分析微尺度效应的动态性和相关性;从本构理论出发,分析产生微尺度效应的原因;在相似性科学的基础上提出了相似精度的概念,作为评估微尺度效应的相似性评价指标,并给出考虑动态性和关联性时的相似精度表述。利用已有的试验数据,举例说明以上评估指标和评估方法的应用,结果表明,所提出的微尺度效应分类具有实际工程意义,应用所提出的评估方法得出的结论与已有试验结果相吻合。这些关于微尺度效应的分类和评估方法还可推广应用到其他微系统的评估中。     

电沉积纳米镍薄板的超塑微拉深性能

采用脉冲电沉积工艺制备了厚度为0．1mm的纳米镍薄板，在不同的温度和应变速率下对该薄板进行单向拉伸试验，确定了其超塑性变形的最佳工艺条件，在此基础上进行了纳米镍薄板的微拉深性能实验。实验结果表明：纳米镍薄板的微拉深性能随成形温度的升高而提高；在温度为723K、半球形拉深凸模直径为1mm、拉深速度为1～5mm／min的条件下，均可成功拉深出半球件。采用透射电镜和扫描电镜对拉深变形前的沉积态组织和拉深变形后的微观组织进行了观察比较，结果表明，微拉深后大部分镍晶粒长大到微米量级。根据实验结果，初步探讨了超塑微拉深的主要变形机制。     

面向微细制造的微成形技术

综述了近年来微成形(微尺度金属零件和微结构金属零件成形)技术的发展概况，包括微成形工艺系统、成形中的微尺度效应、微尺度冲裁、挤压、拉深、超塑成形等工艺的试验和研究结果，以及已经提出和发展的考虑微尺度效应的各种力学本构模型，并简要介绍了微成形相关的工艺装备系统的发展现状，分析了微成形技术的发展趋势和经济潜力。     

方盒形件分块变压边力成形过程中的法兰起皱临界压边力计算--方盒形件分块变压边力成形研究之三

在研究一文中力学建模及解析的基础上，提出法兰直边区和圆周区二维起皱变位函数，根据能量原理，考虑厚向异性、板厚变化及摩擦等因素，按直边区和圆周区起皱两种情况求解出法兰起皱临界压边力公式，并结合研究之二所得的破裂临界压边力，设计算例验证分析。     

热处理对TC4钛合金富氧α层的影响

研究了TC4钛合金在不同热处理下富氧α层的生成机制。通过显微硬度法和金相法确定了富氧α层的厚度。探讨了富氧α层的生成动力学。结果表明,温度和保温时间都会影响TC4钛合金富氧α层的生成。在700、800℃热处理时,TC4钛合金基本不生成富氧α层,930℃热处理时TC4富氧α层的厚度和保温时间的关系满足菲克理论。TC4钛合金基体的显微硬度为370 HV,且富氧α层的显微硬度最大值随着氧化层厚度的增加而增大。     

金属微成形中微尺度效应新分类及评估分析

微尺度效应是金属微成形过程中特有的现象,也是深入研究微成形工艺和微尺度变形规律的瓶颈问题.文中提出了微尺度效应的新的分类方法,即将微尺度效应分为材料本征微尺度效应和工艺条件微尺度效应,并分析了这种新分类的意义.在相似性理论基础上提出了相似差、相似精度的概念,作为评估微尺度效应的相似性评价指标;在微尺度效应影响因素和微成形系统影响因素的分析中,引入了先验性的粗集权重确定法,提出了后效性的正交权重确定法,从而构建起微尺度效应的评价体系.根据以上分析评估方法,采用已有的实验数据,详细分析了微尺度效应的几个典型问题,结果表明,所提出的微尺度效应分类具有实际工程意义,应用所提出的评估方法得出的结论与已有试验相吻合.     

变摩擦正反向超塑成形壁厚均匀的TC4钛合金深筒形件

1C4钛合金深筒形件厚度精度要求为(1.6±0.2)mm,据此设计了多种预成形模形状,采用MARC有限元模拟研究不同形状预成形模对最终深筒形件侧壁厚度分布的影响规律及不同预减薄区域的作用.分析预成形模和终成形模的表面摩擦系数分别对成形件壁厚分布的影响,并提出模具型面变摩擦控制厚度分布的方法.结果表明:预成形模对于板料压边部分环形带区域和筒形件底部区域的局部预减薄,对最终侧壁的厚度分布有非常大的改善.同时,合理地增大预成形模的表面摩擦能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高工件最终壁厚分布的均匀性有利.减小终成形模的摩擦,可以使板料趋于整体变形,壁厚分布趋于均匀.根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面摩擦系数,在终成形模表面喷涂BN润滑剂降低摩擦系数.最后,通过正反向超塑成形试验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的TC4钛合金深筒形件.