热处理中热变形的FE程序预测

热处理扭曲或开裂大大增加了加工成本、降低了产品的整体质量，成为工业中主要的问题之一。在热处理行业中，控制这些问题以前只是凭借经验，因此，没有系统的处理方法，也没有进行有效的研究。为了预测热处理后产品的热变形，必须考虑许多与热处理过程相关的因素和热力学分析。本研究的目的是开发一个预测和控制热变形的FE程序，这个程序通过计算温度、热应力和形变值来分析热处理过程。此程序以有限元分析法为基础，在实际热处理过程(TD过程)中得到检验。通过几组实验数据和模拟量的比较可以看出，预测热处理形变程序可以很好地应用于实际的热处理过程中。     

奥氏体无磁结构钢的控制热变形和控制冷却

本文对与能源科学密切相关的无磁奥氏体高强度结构钢50Mn18Cr4的高温形变热处理的理论问题进行了研究,并以此为基础,试图解决实际生产中存在的发电机护环大批产品不合格问题。研究内容不是具体的工艺参数,而是研究用钢的内部组织变化、高温再结晶的规律。以此为依据提出新的护环生产工艺设想,这个设想由如下三步组成:(1)电渣熔铸环坯→(2)高温控制热变形和控制冷却(即高温形变热处理)→(3)冷变形强化。     

形变Cu-15%Cr原位复合材料的组织和力学性能

通过冷变形拉拔结合中间热处理制备了纤维相增强的Cu-15wt%Cr合金,研究了变形过程对组织形态和力学性能的影响.用SEM观察分析了材料的组织结构.研究表明,通过形变原位复合技术,可以获得抗拉强度大于1000MPa,导电率大于71%IACS的形变Cu-15wt%Cr原位复合材料.通过控制形变量以及调整中间热处理和稳定化热处理规范,可以获得不同强度和导电率的组合.形变量越大,纤维越均匀细化.力学性能和电阻率测试结果表明,随形变量增加,强度提高,同时电阻率增大.     

SIMA法处理AZ61热、冷压形变及半固态等温组织的比较研究

研究镁合金AZ61在SIMA法处理过程中压缩形变条件下,冷或热形变方式、形变率以及相应的等温热处理参数等对组织的影响规律。在同等热处理条件下,进行冷或热形变方式两套实验方案比较研究。结果表明,SI-MA法中,镁合金AZ61预变形采用热变形或冷变形均可得到细小非枝晶组织,虽演变机理不同,但在储存能趋于饱和之前,增加镁合金试样的热形变率或冷形变率,可以使热处理后非枝晶化效果和质量提高,但必须选择适当的等温热处理温度和保温时间。     

6000系铝合金的形变热处理

研究了变形和时效结合起来对6061铝合金后来机械性能的影响.研究表明,采用多循环形变热处理,可使这个合金的屈服强度提高30～40%,既不降低缺口韧性,也不降低抗应力腐蚀性能.最佳的变形热处理方法要求控制淬火温度、变形程度、变形温度和时效温度/时间,以便获得均匀缠结的位错和析出物分布.虽然通过采用单向或多向变形方法可以使强度得到明显提高,但形变热处理的一些详细情节还决定于所考虑的变形方法,例如,虽然较简单的形变热处理可以作为进一步发展的向导,但在一般情况下,用轧制方法发展的形变热处理就不能用在别的更复杂的变形方法中去.     

B96ц1合金的高温形变热处理

当前,能够改善合金性能的各种类型的形变热处理,已得到了广泛的应用.形变热处理的基本概念是塑性变形和热处理的结合,通过这种结合,塑性变形对随后的热处理效应产生了良好的影响.铝合金以及其它弥散强化合金的高温形变热处理(BTMO),应在保证达到最大淬火效应和在高温变形过程中没有再结晶发生的变形—温度条件下进行.在文献【1、2)中也已研究了BTMO对B96U1合金机械性能的影响.     

Effect of Deformation Process on Superplasticity of Inconel 718 Alloy

Inconel 718合金经过热锻、δ相析出处理及再结晶热处理后,分别采用最大m值法和基于最大m值的应变诱发超塑性法进行高温拉伸试验,研究形变热处理及拉伸工艺对材料超塑性能的影响。结果表明,经过热变形、δ相析出及再结晶退火处理后,有效细化了Inconel 718合金的组织。析出的δ相可以在再结晶退火及热变形中起到控制晶界的作用。在950℃变形,采用上述两种方法拉伸变形得到的延伸率分别为566%和340%,说明基于最大m值的形变诱发超塑法可以进一步提高Inconel 718合金的延伸率。     

变形工艺对Inconel718合金超塑性的影响(英文)

Inconel 718合金经过热锻、δ相析出处理及再结晶热处理后,分别采用最大m值法和基于最大m值的应变诱发超塑性法进行高温拉伸试验,研究形变热处理及拉伸工艺对材料超塑性能的影响。结果表明,经过热变形、δ相析出及再结晶退火处理后,有效细化了Inconel 718合金的组织。析出的δ相可以在再结晶退火及热变形中起到控制晶界的作用。在950℃变形,采用上述两种方法拉伸变形得到的延伸率分别为566%和340%,说明基于最大m值的形变诱发超塑法可以进一步提高Inconel 718合金的延伸率。     

GH4169合金涡轮盘热模锻中晶粒尺寸演变的数值模拟与分析

针对GH4169合金涡轮盘热模锻中易出现粗晶、混晶等显微组织缺陷,通过热模拟压缩实验和热变形后热处理实验,研究分析了GH4169合金在热变形和后续热处理中的显微组织演变规律,并建立了晶粒尺寸演变模型。实验结果表明:GH4169合金在热变形中的主要显微组织演变机制为动态再结晶,热变形后热处理中的主要显微组织演变机制为晶粒长大和孪晶生成。将晶粒尺寸演变模型与有限元结合,对某GH4169合金涡轮盘热模锻中的晶粒尺寸演变进行了预测分析,预测结果与实际结果一致。     

形变热处理过程中温变形程度对AA7085铝合金组织和性能的影响

采用固溶淬火-预时效-温变形-最终时效的形变热处理工艺处理了AA7085铝合金,重点研究了形变热处理过程中温变形程度对AA7085铝合金组织和性能的影响。通过使用金相显微镜、扫描电镜分析了微观组织,并对不同变形条件下的材料进行了力学性能测试。结果表明:在形变热处理过程中,随着温变形程度的增加,材料变形带增多,材料的抗拉强度和屈服强度增加,而伸长率逐渐降低。变形带和晶界上不连续析出的η'-Mg Zn2强化相导致材料强度增加,而逐渐增多的交叉变形带使材料塑性降低。     

含Nb低碳钢的热变形行为和金属塑性形变中流变应力的预测

利用Gleeble 1500模拟试验机对含Nb低碳钢的热变形行为进行了实验研究,对热变形稳态流变应力和发生动态再结晶时的峰值流变应力与变形条件的关系进行了回归分析,阐述了由于形变诱发Nb(C,N)化合物沉淀对形变激活能的影响,在对金属塑性变形过程中位错增值,螺型位错交滑移回复和刃型位错攀移回复过程分析的基础上,建立了可预测动态回复和动态再结晶同时发生情况下的流变应力理论模型,并对不同变形条件下的流变应力进行了预测,预测结果与实验结果相当吻合。     

形变热处理对д16合金时效动力学及机械性能的影响

对于铝合金,按照淬火——冷加工硬化——时效的方式最详细地研究了低温形变热处理。近几年研究的结果证明,为了强化铝合金,可以采用高温形变热处理【2】及低温形变热处理:在低温形变热处理过程中可采用100～200℃温度(在此温度下可加速固溶体分解过程)的塑性变形【1】。     

用金相法制作热变形奥氏体再结晶图

本文论述了热变形奥氏体再结晶图的表达形式及其在形变热处理研究中的地位,文中对试样形状和热变形参数的选择,腐蚀液和腐蚀方法,Z参数的计算,特别是轧制形变速率的计算以及等效应变量的换算等问题进行了详细介绍,为用金相方法制作热变形奥氏体再结晶图提供了实用数据。     

TB8钛合金冷变形过程的组织演变及其热处理时效响应

钛合金冷加工过程中组织演变行为取决于形变量,而冷形变组织的差异深刻影响着热处理过程中的时效相变行为。本文利用场发射扫描电镜(FE-SEM),X射线衍射仪(XRD),差热分析仪(DSC),硬度分析(HV)等测试手段和分析方法,比较系统地研究了TB8钛合金在冷加工过程中的组织演变以及随后的热处理时效强化响应行为。结果表明：增高的FWHM是由于合金在冷变形中发生晶粒畸变和产生位错引起的,同时维氏硬度的增长也伴随着亚晶和畸变的增加。通过本文相变的研究说明冷变形对于α相析出相变行为的影响,并揭示了冷形变钛合金存在特殊的时效相变行为。     

大型筒体类圈类件热处理变形控制研究

某厂承制的大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生多起变形超差问题,导致变形后的尺寸无法满足精加工要求,或者加工后工件的硬度或硬度均匀性无法满足要求。针对这一现象,本文介绍了大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生变形的主要阶段,分析了影响工件变形的内部因素和外部因素,并认为：内部因素主要为内应力和工件自身结构,因生产边界条件已经确定,无法通过改变内部因素来控制变形;外部因素为装炉支垫方式和吊具起吊状态,可以通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法来控制大型筒体类圈类件在热处理过程中的变形程度。最终通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法,有效减小了工件的变形程度,并初步建立大型筒体类圈类件热处理变形数据库,为大型筒体类圈类件的制造生产提供参考指导。同时文末介绍了用来控制工件热处理变形的其他措施,在实际热处理生产过程中具有普遍的实际操作意义。     

数值模拟技术在大型锻件生产中的应用

数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。在钢锭凝固方面,有限元模拟程序MIPS可以分析凝固过程中温度场的分布,确定不同时刻凝固前沿的位置,而且能预测缩孔和疏松的位置及尺寸。使用该程序对220吨钢锭的生产工艺进行优化,成功地解决了疏松进入锭身的问题。在锻造方面,已开发出了基于ANSYS的三维大变形弹塑性、弹粘塑性程序,可以分析复杂的三维金属塑性成形问题。热处理专用软件NSHT不仅可以分析加热、淬火及回火过程中温度场分布,而且可以给出应力的分布及相态的变化过程,并已在实际生产中取得了成功。     

大型齿圈热处理的椭圆变形预测及控制

基于大型齿圈热处理过程中的椭圆变形问题,分析了其影响因素,建立了椭圆畸变的受力模型。根据大型齿圈结构及热处理过程中的变形特点,设计了实验方案以探究其椭圆变形规律并预测引起齿圈变形的等效力。探索了改善大型齿圈椭圆变形的热处理工艺,提出了控制齿圈椭圆畸变的补偿方法并应用于实际生产。结果表明:大型齿圈热处理椭圆变形随齿圈外径增大呈线性增加。对于JS150/06系列大型齿圈,在原热处理工艺前增加高温回火工序,椭圆变形可减小45.5%;通过应力补偿方法椭圆变形可有效减小79.6%。     

Zr对Ti-Mo复合微合金化钢形变奥氏体静态再结晶动力学和析出相的影响

通过在Gleeble-3500热模拟试验机上进行双道次压缩模拟试验,研究了Ti-Mo复合微合金化钢和Ti-Zr-Mo复合微合金化钢在875、925、975和1025 ℃四个温度下形变奥氏体的静态再结晶过程。分析了两种试验钢在双道次压缩模拟时的真应力-真应变曲线,建立了两种试验钢的静态再结晶动力学模型,计算了两种试验钢奥氏体静态再结晶激活能,采用高分辨透射电镜观察了不同温度双道次压缩后两种试验钢中形变诱导析出相和大颗粒未溶相的形貌和种类,并对试验钢的形变储能密度进行了简单比较。结果表明,Zr的添加可以提高Ti-Mo复合微合金化钢在变形过程中的变形抗力,使试样在热变形过程中积累的形变储能增多,同时降低形变奥氏体的静态再结晶激活能,使奥氏体的再结晶更容易发生。Zr可以替代Ti与O、S等形成大颗粒未溶相,使试验钢静态再结晶过程中析出更多细小弥散的形变诱导析出相,使试验钢中形变奥氏体的静态再结晶过程出现延迟。     

筒形类锻件热处理过程中变形规律的研究

通过数值模拟和现场实际测量的方法,分析了筒体类锻件在性能热处理过程中的变形原因,总结出大型简体锻件热处理过程中的变形规律.利用该变形规律制定合理的热工艺余量,以达到保证锻件质量和节约成本的目的 .     

大型铝合金锻环形变热处理方法

2A14铝合金大锻环需进行形变热处理。设计了新的冷变形模具，采用新的分段冷变形方法，在现有的水压机上完成了大锻环的形变热处理过程。大锻环的力学性能和显微组织达到了用户的要求。