温度对Ni-Al-Cr合金沉淀影响的微观相场模拟

基于三元微观相场动力学模型,结合原子图像和体积分数等手段模拟了Ni75Al6Cr19合金在不同温度下的沉淀行为。结果表明:随着时效温度从873 K升高至1 023 K,Ni75Al6Cr19合金由DO22和L12两相共存组织转变为DO22单相组织;受弹性畸变能影响,有序相颗粒沿[100]和[010]方向排列,且时效温度升高,择优取向性愈发显著。平衡时,先析出DO22相的体积分数大于后析出L12相的体积分数。     

铝金属凝固微观组织模拟相场法技术研究

对研究铝金属微观组织模拟相场法技术的数学模型及扰动对枝晶生长的影响进行了研究;在相场法数学模型基础上,对有扰动和无扰动情况下的铝金属凝固枝晶生长进行了模拟;研究结果表明,不加扰动时,晶粒的生长是沿着主干方向进行,光滑且不出现二次枝晶,加扰动时,晶粒生长出发达的侧枝。相场法可以直接模拟金属凝固过程中枝晶生长的形成过程。     

时效1420铝锂合金第二相粒子灰色关联分析

用灰色关联分析方法取代传统的数理统计方法,对1420铝锂合金在固溶处理+时效处理后的第二相粒子尺寸和体积分数与影响因素之间的相互关系进行分析,确定各影响因子之间的主次关系。结果表明,二级时效温度是最关键因子,次关键因子为二级时效时间,关联度最低的是固溶时间,并根据分析结果提出实验时的相应对策。     

CuNiSi合金的时效析出与再结晶

研究了Cu - 3.2Ni- 0 .75Si- 0 .30Zn合金在时效过程中 ,析出与再结晶的交互作用及其对合金性能的影响。研究结果表明 ,形变促进合金的时效析出 ,析出相对再结晶的形核和长大过程有一定的影响。合金经预时效在变形后的时效过程中 ,出现原位再结晶和不连续再结晶同时发生的现象。     

7055铝合金薄板件时效应力松弛成形有限元模拟

分析等厚薄板件的弯曲时效应力松弛成形过程,通过应力松弛拉伸试验确定7055T7751铝合金在182℃下的应力松弛本构方程,应用有限元方法对该铝合金等厚薄板件的单曲率弯曲时效应力松弛成形过程进行模拟计算,分析薄板件在成形过程中应力和应变的变化情况,最后通过对比薄板件弯曲回弹的试验结果和模拟结果,说明利用该本构方程建立的有限元模型对回弹的预测有效。     

7055铝合金薄板件时效应力松弛成形有限元模拟

分析等厚薄板件的弯曲时效应力松弛成形过程,通过应力松弛拉伸试验确定7055T7751铝合金在182 ℃下的应力松弛本构方程,应用有限元方法对该铝合金等厚薄板件的单曲率弯曲时效应力松弛成形过程进行模拟计算,分析薄板件在成形过程中应力和应变的变化情况,最后通过对比薄板件弯曲回弹的试验结果和模拟结果,说明利用该本构方程建立的有限元模型对回弹的预测有效。     

冷塑性变形对 Al-Li 合金时效行为的影响

研究了冷塑性变形对Ａｌ－Ｌｉ二元合金时效行为的影响。结果表明，随变形量增大，显微硬度提高，锂含量高的合金具有较强的冷作硬化能力；冷变形后，时效动力学曲线上出现了硬度双峰现象，第一硬度峰由高密度位错与细小的δ′交互作用引起，而δ′相的弥散析出强化是第二硬度峰出现的主要原因；冷拔后自然时效对Ａｌ－Ｌｉ合金不敏感。     

Cu- Ni- Si合金的时效析出贯序研究

利用电阻率变化分析了Cu-Ni-Si合金时效析出机制。发现该合金固溶后在低温时效初期按调幅分解机制析 出;而在高温时效时则直接以形核长大方式析出。合金在450℃时效时经历的三个贯序为:溶质富集区一半共格Ni2Si相 一非共格Ni2Si相。计算与透射电镜观察表明,维持与基体半共格界面的析出物最大临界直径约12 nm。     

时效对Mg-Zn-Nd-Zr-Cd合金力学特性的影响

采用光学显微镜、XRD衍射分析仪、SEM扫描电镜、维氏硬度计、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器研究时效工艺对合金Mg-3.8Zn-2.8Nd-0.6Zr-0.6Cd力学特性的影响。结果显示,时效后合金强度有较大的提高,伸长率略有下降。采取双级时效90℃×10 h+150℃×8 h热处理,合金的屈服强度与抗拉强度分别达到320 MPa和350 MPa。双级时效热处理时,因为分解产物的数量更多、尺寸更小,因此强化效果要比单级时效的更明显。     

06CuNiCrMoNb时效硬化型钢模拟焊接热影响区的组织和性能

研究了热输入对06CuNiCrMoNb钢模拟焊接热影响区不同部位组织和性能的影响，并重点分析了过热区的韧性与组织之间的关系。     

镁合金往复挤压过程的有限元模拟

运用刚粘塑性有限元法对AZ31镁合金3道次往复挤压过程进行热力耦合数值模拟,模拟分析往复挤压过程的变形规律。结果表明:往复挤压过程中,大变形区主要集中在从动冲头一侧的紧缩区中贴近凹模内壁的区域以及细颈区中贴近凹模内壁的区域;随着挤压道次的增加,变形体的累积应变明显增大;细颈区中贴近凹模内壁处以及细颈区与主动冲头一侧紧缩区的交界处应力较大;温度场分布以细颈区为中心,从高到低在变形体形成温度梯度。     

半固态锌合金凝固过程数值模拟

以ZA9半固态锌合金为研究对象,研究其凝固过程温度变化及影响因素。应用Fluent软件建立锌铝合金自然对流下的凝固数学模型,获得在牛顿流体和非牛顿流体假设下自然对流液相体积分数的分布图。利用自行研制的半固态浆料凝固过程温度测试试验台,对制取的锌铝合金半固态浆料温度进行控制和记录,并对两种模型的凝固界面及试验获得的凝固过程温度场数据进行对比,验证了模拟结果的可靠性。     

铸态铍铝合金淬火过程温度场和应力场的模拟

利用ANSYS软件的热分析模块对铸态铍铝合金飞轮盘工件淬火过程进行模拟,分析工件在沸水淬火过程中其内部的温度场和应力场的变化情况,直观的得到淬火工件内部特殊节点的温度及应力变化规律。模拟结果表明,工件的不同部位,温度下降速率不同,但温度的最大值至始至终集中在轮壁外侧,最小值集中在工件棱角边缘。整个淬火过程中,温度变化的不一致容易导致内应力在局部区域分布不均,当内应力数值超过铍铝合金的屈服强度时,便会引起工件的局部变形甚至开裂。     

镁合金等径角挤压过程有限元模拟

通过等径角挤压可以细化镁合金晶粒。利用非线性有限元软件MSC.Marc对镁合金的ECAE变形过程进行有限元模拟,获得等效应变和等效应力分布规律,分析挤压力随变形时间的变化和摩擦对ECAE变形的影响。结果表明:挤压力-变形时间曲线可以分为快速增加阶段,慢速增加阶段和稳定阶段;等效应力分布很不均匀,模具拐角对应的区域等效应力最大;试样中部的等效应变值,大于顶部和底部;摩擦会导致变形不均匀。     

元胞自动机法模拟Al-Cu单相合金凝固组织

改进模拟枝晶生长常用的二维元胞自动机模型,根据Al-Cu二元合金相图,拟合出固液分配系数和液相线斜率随温度变化的曲线方程,并将其耦合入改进的模型中。应用该模型模拟出金属凝固过程中单个、多个枝晶的生长形貌和溶质浓度分布,将模拟结果与固液分配系数和液相线斜率恒定时得到的结果进行对比分析。结果表明,改进后的模型实现了枝晶生长过程中固液相溶质浓度的分离,耦合曲线方程后模拟得到的溶质浓度分布更加均匀平滑,更符合凝固基本理论。     

钨锆合金破片毁伤过程研究

采用12.7mm弹道枪发射破片进行模拟穿靶试验,对钨锆合金、93钨合金和易碎钨合金3种材料破片在毁伤油箱过程中的瞬态压力、压力恢复时间和油箱内烃气浓度进行研究。研究结果表明,钨锆合金破片优于93钨合金和易碎钨合金破片,钨锆合金破片使油箱爆燃的主要影响原因是其碎片分散角大和多火点引燃,因此钨锆合金具有更高的引燃油箱能力。将其应用于多功能战斗部中可以使武器具有更高的综合毁伤威力。     

镁合金圆环约束镦粗过程的形变均匀性数值仿真研究

引入形变均匀性因子和坯料结构参数,借助数值仿真技术进行AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中坯料结构参数、变形工艺参数与形变均匀性的相关性研究。结果表明,AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中形变均匀性随变形温度的升高呈增大趋势,随变形程度、变形速率及结构参数的增大呈减小趋势。     

镁合金板料热拉深成形数值模拟研究

分别利用用户子程序二次开发方法和直接输入应力应变实验数据方法,在ABAQUS软件中获得镁合金材料模型进行镁板热拉深成形极限数值模拟研究。研究得出:镁合金板料极限拉深高度在一定范围内随凸凹模圆角的增大、凸模与板料间摩擦因数的增大、温度的提高而增大,随凹模、压边圈与板料间摩擦因数的增大、拉深速度的提高而减小,而随压边力的增大先是增大后来减小,最佳压边力为7500N左右。研究结果表明:本文提出的含非常软化因子的镁合金高温流变应力数学模型能较好地预测流变应力,通过二次子程序开发方法在ABAQUS软件中加入自己的材料模型是切实可行的。     

机匣等温成形工艺数值模拟

采用DEFOPM3D软件模拟了LC4铝合金机匣等温锻造工艺．直观地反映了工件的变形流动趋势和成形结果，揭示了其变形机理，为工艺参数的选取和坯料形状尺寸设计提供了理论依据。     

低密度材料射流形成过程的数值模拟

为研究在炸药爆轰作用下低密度材料形成射流的过程,采用AUTODYN有限差分软件,对低密度材料尼龙和特氟龙药型罩的成型特性做对比,得出在相同的时间下,形成射流的长度尼龙大于特氟龙,但特氟龙药型罩形成的射流一致性较好;并与广泛使用的高密度铜药型罩的成型对比,对不同时刻射流的形态及速度进行分析,得出低密度材料形成的射流有能量低、稳定性好、射流长径比较大的性质,所以对爆炸反应装甲穿而不爆有显著优势。