Preisach-Mayergoyz模型分析金属镁与钴的非线性弹性变形(英文)

应用一个经典滞后模型Preisach-Mayergoyz模型(P-M模型)计算金属镁与钴的非线性弹性变形,模拟这两种金属的应力—应变曲线中的滞后环。分析实验所获取的应力—应变曲线,金属镁和钴的力学滞后具有成为P-M滞后的2个充分必要条件:抹除性和一致性。它们的力学滞后可以应用P-M模型分析。证明了金属镁这种重要的结构材料的非线性弹性变形具有这种特性,钴在300℃的高温下具有这种性能。P-M模型提供了一种简单的方法计算这两种金属的非线性弹性变形。模拟计算的结果和实验结果吻合良好。     

非线性滞弹性内耗的实验和理论研究

本文评述了非线性滞弹性内耗研究的新近发展，非线性滞弹性内耗与线性滞弹性内耗的主要区别是它不但呈现频率内耗峰和温度内耗峰，还在出现温度内耗峰的温度范围内出现振幅内耗峰。自１９５０年首次发现非线性滞弹性内耗现象以来，截至目前，已经发现了两种呈现非线性滞弹性内耗的体系：（１）点缺陷（空位与溶质原子）与位错的交互作用，在这方面已有了丰富的实验结果，提出了有关的物理模型，也进行了一些理论研究工作，（２）位错     

X80高强度管线钢非线性弹性行为研究

为了提高管线钢塑性成形过程中的回弹控制精度,以双相结构贝氏体(B)+铁素体(PF) X80高强度管线钢为研究对象,通过对不同取向(0°、45°和90°)的试样进行单向拉伸实验和循环加卸载实验,研究X80管线钢非线性弹性回复行为。结果表明X80管线钢的弹性模量随着塑性应变量的增大而衰减,存在滞回环现象,滞回环面积随着塑性应变量增大而增大。且其卸载弹性模量不仅与塑性应变有关,还与残余应力有关,卸载后残余应力越大,其卸载割弦弹性模量越大。同时,X80管线钢无论在强度、塑性和弹性等方面均表现出平面各向异性特征,而且等应力差值对应的切线弹性模量近似相等。     

反应带对钛坨结构的影响

钛作为一种重要的稀有金属，具有质量轻、耐腐蚀、耐磨损的特点，广泛用于航空、航海、化工、石油等工业部门。在工业化生产海绵钛的工艺中，镁还原-真空蒸馏是最有竞争力的工艺，在海绵钛生产中占主导地位。随着设备的大型化和自动化程度的提高，镁法生产海绵钛的成本已接近民用的范围，产品质量亦逐渐提高。因此钛的应用具有广阔的前景。镁法生产海绵钛是在高温和惰性气体保护下，在密闭的反应器中用镁还原四氯化钛，得到钛和氯化镁，最后用真空蒸馏或浸出的方法除去钛坨中残留的镁和氯化镁杂质，得到纯净的海绵钛。还原过程中被镁从四氯…     

钛、钛合金和钛化合物的应用

较详细地介绍了钛、钛合金和钛化合物的应用历史、现状和前景。     

镁热还原法制取金属钛的实验研究

对镁热还原二氧化钛制备金属钛反应过程进行了热力学分析,在此基础上,探索了二氧化钛"真空镁热还原-酸浸除杂"制取钛粉的新工艺.结果表明:镁还原二氕化钛在热力学上是可行的,且反应为教热反应;镁的热还原在实验条件下是压力减小的气固反应:在环境压力为10Pa～30Pa、温度为900℃～1400℃的条件下,低温利于钛粉的生成;过程中氯化钙的添加对还原影响不明显;在反应温度为900℃,反应时间为4h的条件下可得科粉状金属钛.     

生物相容的多孔钛和多孔镁的加工

泡沫金属是一类新材料，具有极低的密度与优良的机械、热、声学性能的独特组合。它们在很宽的范围内有应用可能，如：震动、冲击的能量吸收；尘及流体的过滤器；机械噪声消音器；多孔电极；高温填料，灭火器、加热器、热交换器、催化剂载体，结构材料及最重要的生物相容性植入体。因为其具有开放多孔状结构，允许新骨细胞组织在内生长及体液的传统。尤其吸引人的是多孔材料的强度及杨氏模量可以通过对孔隙率的调整同自然骨相匹配。 理想的代骨材料应该是骨诱导的，以便于与原生骨尽快成为一整体，并具有较高的生物降解及生物吸收速率，以便…     

钛和钛白生产中循环氯气的利用

结合镁法海绵钛和氯化法钛白生产流程介绍氯气循环走向，指出循环氯气均是混有空气等浓度不一的稀释氯气。按化学计量介绍了氯量平衡及实际生产中耗氯量增高的原因，根据生产实验数值及理论，阐述了在一定氯化时间条件下使用稀释氯气不会降低ＴｉＯ２氯化率、但会增加放热量改变炉发成分增加废气量、降低ＴｉＣｌ４分压、降低炉产能的原理。最后，简介国内ＴｉＣｌ４生产中利用稀释氯气的情况。     

钛纤维增强镁锡合金的研究

研究了稀土元素La对浸渗制备的钛纤维增强镁锡合金质量的影响。结果表明,钛纤维增强镁锡合金的力学性能随钛纤维含量的增加而增加。而增加的程度与稀土元素La的含量有关,当稀土含量达到0.2%(质量分数)后,钛纤维增强镁锡合金的效果得到明显提高。     

铝、镁、钛基材料微弧氧化涂层摩擦学性能研究进展

铝、镁、钛基材料作为最有代表性的阀金属具有比强度高、加工性能好、生物相容性优异等诸多特点,被广泛应用于航空航天、汽车、电子通信、医疗等各大行业。但铝、镁、钛基材料摩擦学性能普遍较差。本文综述了利用微弧氧化技术改善铝、镁、钛基材料摩擦学性能的理论基础和应用研究现状;总结了电解液体系、电参数和反应时间对微弧氧化涂层的表面形貌、成分、组织结构和摩擦磨损性能的影响;重点介绍了微弧氧化直接复合技术和二次复合技术;并对未来的应用和发展进行了展望。     

TA7钛合金高温变形行为研究

为了分析TA7钛合金的热变形工艺参数,通过高温压缩试验对TA7钛合金的高温变形行为进行了研究。试验温度为1123~1273K,应变速率为0.001~1s_-1。此外,提出了一种修正并联本构模型用来分析应变速率、变形温度及应变对流动应力的影响。然后,基于动态模型,建立了TA7钛合金的热加工图,并通过微观组织分析对加工图的准确性进行了验证。结果表明,TA7钛合金合理的工艺参数为变形温度1223K,应变速率0.001s_-1,而其非稳态区域位于低温高应变速率区。     

新型超高强韧钛合金热变形行为研究

采用Gleeble3800热压缩模拟试验机研究了新型超高强韧TB17钛合金775～905℃温度范围内、应变速率0.001～10 s~(-1)条件下的热变形行为。分析了该合金在热变形过程中流变应力软化特点及显微组织演变规律,建立了该合金Arrhenius型本构方程。结果表明:采用不同变形温度,TB17钛合金峰值应力对应变速率敏感程度不同,在相变温度以下变形时,峰值应力对低应变速率敏感;而在相变温度以上变形,峰值应力对高应变速率敏感。应变速率对TB17钛合金显微组织具有重要影响,合金应变速率大于0.1 s~(-1)时,以发生动态回复为主,而应变速率为0.001～0.1 s~(-1)时以发生动态再结晶为主;降低应变速率有利于动态再结晶发生,合金在应变速率0.001 s~(-1)时可获得粒度约25μm的β晶粒。变形温度对动态再结晶具有重要影响,在相变温度以下变形仅发生初生α相再结晶,而在相变温度以上变形则发生β相动态再结晶。TB17钛合金在相变点温度以下的热变形激活能为538.4 kJ/mol,在相变点温度以上的热变形激活能为397.4 kJ/mol,该合金在775～905℃热变形软化机制为晶界滑移机制。     

等离子烧结态TC4钛合金热变形行为及本构模型研究

在Gleeble-1500D热模拟机上对等离子烧结态TC4钛合金开展单向热压缩实验,研究该合金在应变速率为10-3～5 s~(-1)、变形温度为850～1050℃条件下的热变形行为。根据Arrheniu方程构建符合等离子烧结态TC4钛合金高温塑性变形的本构方程。结果表明:在初始变形阶段,由于加工硬化的作用,等离子烧结态TC4钛合金流变应力值随应变的增加迅速达到峰值应力,而后应力值开始减小并趋于稳定,表明该合金变形行为符合稳态流变特征;采用所建立的等离子烧结态TC4钛合金的Arrhenius双曲正弦本构方程能够较好地预测TC4钛合金的峰值应力,且预测值与实测值之间的平均相对误差为6. 73%。在950℃和0. 1 s~(-1)以及1050℃和5 s~(-1)条件下,模型平均相对误差绝对值分别为2. 03%和4. 67%。等离子烧结态TC4钛合金的平均变形激活能为411 k J·mol~(-1),平均应变速率敏感指数为0. 21。     

Mg-Nd-Zn-Zr稀土镁合金的热变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-Nd-Zn-Zr稀土镁合金在温度为250～450.℃、应变速率为0.002～0.100.s-1、最大变形程度为60%的条件下, 进行高温压缩模拟实验研究. 分析了实验合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系, 计算了变形激活能和应力指数, 并研究了在热压缩过程中组织的变化, 为确定该稀土镁合金的挤压温度提供了实验依据. 结果表明: 合金的峰值流变应力随应变速率的增大而增加, 随温度的升高而降低; 合金的变形激活能在300～400.℃内变化不大, 而在400～450.℃时增加很大; 根据实验分析认为该稀土镁合金挤压温度定在350～400.℃左右为宜; 在350.℃左右顺利挤出的实验合金有很好的力学性能: σb=275.5.MPa, δ=13.5%.     

AZ80镁合金塑性变形行为及等温挤压过程仿真

在温度为400℃～450℃、应变速率为0.01s-1～50s-1变形条件下,研究了AZ80镁合金的塑性变形行为,讨论了变形温度及应变速率对该合金热变形行为的影响,分析了该合金管材等温挤压的有限元模拟。研究发现,AZ80镁合金晶粒大小随温度的升高而增大,随应变速率的升高而减小;在高温变形时,发生连续动态再结晶,再结晶组织相对较均匀;通过调整挤压速度2mm/s～1mm/s,使该合金挤压出口温度维持在400℃～430℃较小范围内波动,从而保证制品的组织性能和尺寸精度的稳定。     

2020年中国钛、锆产品进出口统计

通过热压缩实验研究了原始晶粒尺寸为厘米级的EB炉流程纯钛在不同变形温度和变形速率下的热变形行为,并基于电子背散射衍射(EBSD)技术对EB炉流程纯钛的再结晶机制进行了探讨。结果表明：厘米级的EB炉流程纯钛在热变形过程中的加工硬化行为具有典型的“三阶段”特征：第一阶段线性快速下降；第二阶段迅速回升至一个峰值；第三阶段从峰值又开始下降,这与变形过程中的孪生现象有关；EBSD结果表明超粗晶粒纯钛在热变形过程中的再结晶机制主要是非连续动态再结晶。     

High-temperature deformation behavior of titanium clad steel plate

In this paper, the single-pass hot compression experiment of titanium clad steel plate was carried out by Gleeble-3500 thermal mechanics simulation test machine,and the effect of deformation temperature(T), strain rate(ε),thickness ratio(k), and friction coefficient(l) on flow pattern of the metal and stress in the deformation zone was analyzed.The results show that the metal flow behavior and the stress during compressive deformation depend strongly on the deformation temperature. At 800 and 850 °C, the bimetal can flow uniformly, while at 900 °C, the TA2 flows faster than Q235 B, and the phenomenon of TA2 wrapping Q235 B is observed. The metal flow of the bimetal material will coordinate each other through the bonding interface. It is noted that the stress increases with the increase of the ε and l and decreases when the metal flows along the contact area.     

变形条件对挤压态ZA21镁合金热变形和腐蚀行为的影响

本文研究了变形温度、应变速率和变形量对挤压态ZA21镁合金的热变形行为及组织演变的影响规律,建立了热加工图,并对失稳区、安全区和最佳加工区试样进行浸泡失重和电化学试验,研究ZA21镁合金不同区域内的腐蚀行为。结果表明：在高温低应变速率时,ZA21镁合金的动态软化机制以动态回复为主,低温高应变速率时,以动态再结晶为主;最佳加工工艺温度为300~350℃、应变速率为0.001~0.01s-1,这主要与完全动态再结晶的产生有关;在同一加工工艺下,随变形量增加,ZA21镁合金自腐蚀电位明显正移,自腐蚀电流密度明显下降,当变形量增加至60%时,自腐蚀电流密度可降低3~4个数量级,这主要是因为晶粒细化导致合金表面形成了更加致密的氧化膜;但加工失稳区的微观组织存在楔形裂纹和明显孔洞,所以腐蚀速率相对较大。     

Mg-Zn-Cu-Zr镁合金的热变形行为和加工图(英文)

在温度523～673K,应变率0.001～1s-1条件下,使用Gleeble3800热模拟机研究一种新的四元Mg-6Zn-1.5Cu-0.5Zr合金的变形行为。结果表明,流变应力随着变形温度的升高或随着应变率的下降而减小。采用依赖于应变的本构方程和前馈反向传播人工神经网络来预测流变应力,其结果与实验数据吻合很好。热加工图表明,对于经T4处理的Mg-6Zn-1.5Cu-0.5Zr合金的热加工,其最佳工作条件为温度643～673K,应变速率0.001～0.01s-1。