镁合金板材轧制成型的研究进展

镁合金板材在变形镁合金中占有重要的地位,但其轧制成型工艺还不是很成熟.分析了镁合金轧制成型的特点,论述了镁合金板材轧制成型的工艺,及异步轧制、等径角轧制、交叉棍轧制、累积叠轧等轧制方式对轧制成形性及板材组织性能的影响.重点阐述了通过调整轧制工艺和选择轧制方式提高镁合金的轧制成形性.指出了镁合金板材轧制中存在的问题和今后发展的方向.     

轧制变形对Ti-5322板材组织与性能的影响EI北大核心

Ti-5322是一种低成本的高强钛合金。本工作研究了β温区开坯的Ti-5322钛合金在α+β相区经不同变形量轧制板材后的组织及拉伸性能。显微组织的分析表明,当成品轧制变形量在50%时,合金板材呈现为具有连续晶界的网篮结构;当轧制变形量为75%时,合金板材呈现为包含球状及棒状α相组成的双态组织,晶界不连续。热处理后的拉伸性能测试结果显示,较大的轧制变形量有利于提高合金板材的强度与塑性的匹配。     

TC4钛合金EB铸坯板材轧制组织及性能研究

通过工艺试验,金相组织分析和力学性能测试,对轧制过程中组织演变及成品性能进行了研究,验证了低成本EB锭钛合金加工可获得标准要求的高性能TC4钛合金板材.使用TC4钛合金EB铸坯制备出质量符合GB/T3621-2007《钛及钛合金板材》标准要求的4mm厚度规格热轧板.     

钛合金富氧α层的形成与测定方法研究

采用显微硬度测试法,结合微观组织观察分析,对TC2和TA15钛合金板材热处理富氧α层深度随热处理温度和时间的变化规律进行了实验研究,得出了TC2和TA15钛合金在600～1 000 ℃范围内不同温度热处理的富氧α层深度的显微硬度测试方法.为钛合金热成形过程的工艺控制和表面质量检验提供参考依据.     

轧制变形程度对AZ31镁合金板材组织与性能的影响

目的研究轧制变形程度对AZ31镁合金板材组织和性能的影响。方法主要设计了轧制变形程度分别为51%,63%,72%的3组轧制工艺并进行实验,然后观察不同轧制变形程度下板材退火后的微观组织及力学性能。结果当轧制变形程度72%时,晶粒最细,抗拉强度和断裂延伸率最高。结论随着轧制变形程度的增加,镁合金板材晶粒逐渐细化,而抗拉强度和断裂延伸率随着轧制变形程度的增加而提高。     

TC4钛合金电子束沉积修复工艺研究

目的 研究TC4钛合金电子束沉积修复工艺对修复试样成形形貌的影响。方法 主要对电子束流、送丝速度和成形速度3种工艺参数进行研究,观察其宏观形貌,从而归纳出工艺参数对电子束沉积修复钛合金TC4的影响规律。结果 在一定范围内,电子束流较小时,母材与修复区熔合不良,产生“V”型孔洞缺陷;随着电子束流增大,热影响区也随之增大。送丝速度主要影响试样的外观成形,较快或较慢的送丝速度都会使修复试样表面成形不良。成形速度较小时,成形表面有密集的鱼鳞纹,修复试样余高较低;成形速度增大时,热影响区随之减小,同时会产生孔洞缺陷。结论 不同的电子束流、送丝速度、成形速度都会对TC4钛合金电子束沉积修复形貌产生重要影响,需要合理的控制工艺参数。     

钛合金塑性成形关键技术进展(英文)

综述了钛合金塑性成形关键技术的发展状况。重点介绍了成形与微观组织演化的研究与发展。在成形方面,主要讨论了省力成形技术在钛合金大型复杂构件成形中的应用,并给出了相关的实例,如钛合金构件的等温成形、连续/间断局部加载成形等;讨论了精确成形技术中的回弹控制与工艺优化等关键问题;在缺陷控制技术方面,主要讨论了如何控制裂纹出现及充填不满等问题;在微观组织演化方面,首先讨论了微观组织的演化机制,如织构与组织形态的演化;其次,讨论了微观组织演化的几种数值建模方法,如内变量法、晶体塑性理论及元胞自动机模型。最后,提出了钛合金构件塑性成形技术领域目前存在的问题与挑战。     

钛合金厚板的等离子焊接

针对12mm厚TA5钛合金板材进行了等离子焊接工艺研究,采用等离子的小孔效应实现了12mm厚TA5钛合金板材的单道焊双面成形。研究了等离子焊接接头的组织和性能,研究表明:等离子焊接接头的强度与母材的相当,塑性、韧性较母材的有所下降。     

镁合金板材轧制成形边裂的研究进展

镁合金是近年来国家重点发展的金属结构材料之一,其具有质量轻、比强度高、弹性模量大等优点,同时具有良好的减震降噪和抗冲击等性能,被广泛应用到国民经济和工业生产等诸多领域。深入开展镁合金关键技术问题研究,对解决当前能源结构、产业结构的突出问题具有非常重要的意义。轧制是生产镁合金板材的常用方法之一,该生产工艺可以细化镁合金板材的组织,提高其力学性能,且具有连续化批量生产的优势。然而,镁合金板材在轧制过程中极易出现边裂,由此产生的大量切边废料严重影响了镁合金板材的成材率和材料利用率,限制了该材料的进一步发展。针对镁合金板材轧制过程中出现的边裂问题,近几年学者们采用在线加热、包覆轧制、衬板轧制、异步轧制、预制凸度、模型预测等方法对镁合金板材轧制成形进行了研究,并取得了积极的效果。这为制备无边裂或少边裂的镁合金板材提供了可能,且其工业化生产将带来巨大的经济效益。本文归纳了国内外镁合金板材轧制成形边裂的研究进展,简述了镁合金板材轧制成形易产生边裂的宏微观原因,分类总结了轧制温度、压下制度、轧制速度和应力状态等宏观因素对边裂产生的机理及影响规律,并从晶体的结构、织构、组织均匀性、孪晶和脆性相等微观角度分析了镁合金板材边裂的机制。基于镁合金板材轧制边裂的宏微观机制及影响规律,总结了减轻边裂的方法,即通过改变轧制方式、转换轧制路径、改进成分设计等手段减少镁合金板材轧制成形边裂的产生,同时分析了目前研究中存在的不足并对今后的研究方向进行了展望。     

电子束成形TC18钛合金晶体取向规律研究

采用电子束熔丝成形工艺制备TC18钛合金试件,研究了其柱状晶组织的生长和晶体取向的分布规律。结果表明,用电子束熔丝成形工艺制备的TC18钛合金,其宏观金相组织为沿竖直方向生长的粗大柱状晶,以外延生长的方式从熔池底部长大。受成形过程中特殊传热条件的影响,电子束熔丝成形钛合金组织中的TC18钛合金晶体形成特定方向的择优取向,α、β两相晶体取向分布都有明显的规律。在成形组织外延生长的情况下,β相向α相晶体结构的转变具有继承性。其中大多数β晶粒有001方向的强丝织构,柱状晶间β相的宏观取向也有明显的特征,分布方向集中为TD、LD及法面ND。β→α转变严格遵循Burgers取向关系,由同一个母相β晶粒内析出的片层α/α满足Burgers取向关系所要求的取向差分布,柱状晶内的α主要有6种取向,β→α转变过程有较强的变体选择。     

钛合金棒材轧制成型研究进展

钛合金的研究正向着高性能化、低成本化方向发展,但钛合金棒材轧制加工技术还不是很成熟,其产品难以满足高端市场的需求。因此,针对钛合金轧制成型特点,论述了通过改进轧制工艺和轧制方式提高钛合金棒材综合性能的方法。分析了轧制温度、变形速度、变形量、热处理方法对产品成型及组织性能的影响,阐述了步进轧机、螺旋轧机、Y型轧机、行星轧机等轧制小规格棒材的特点,并指出了钛合金棒材轧制存在的问题和今后的发展方向。     

Influence of Slope and Slenderness Ratio on the Non-Column Volume in Skew Rolling

A definition of non-column volume ratio (NCVR) is brought forward by the authors. It is influenced greatly by the slendernessratio of the cylindrical billet and the slope of the wedge on the tool of skew rolling. Using the numerical simulation, the lawof     

大中型矿渣立式磨磨盘结构的动态分析

为了探索改进立式磨动态性能的途径,以大中型矿渣立式磨为研究对象,采用有限元软件ANSYS对立式磨磨盘的结构参数调整和设置减震情况进行有限元模态分析,分析振型和固有频率的变化。结果表明,增大磨盘颈部的壁厚,减小磨盘的高度,增大磨盘落料区支撑板的厚度以及减小磨盘的直径,都可以改善立式磨磨盘的动态性能;立式磨磨盘颈部的壁厚增大100 mm,立式磨磨盘落料区支撑板的厚度增大40 mm,固有频率提高了17.77%,实现了磨盘的动态优化。     

Generalized Mathematical Model for Hot Rolling Process of Plate

A generalized mathematical model is developed to predict the changes of temperature, rolling pressure, strain,strain rate, and austenite grain size for plate hot rolling and cooling processes. The model is established mainly by incorporating analytical an     

高温多向异步轧制对LZ91镁锂合金组织和力学性能的影响EI北大核心CSCD

采用异步轧制、多向异步轧制、高温异步轧制、高温多向异步轧制四种不同的方式轧制双相镁锂合金板材。通过光学显微镜、MTS E43拉伸试验机和X射线衍射仪观察不同工艺轧制后合金的显微组织、力学性能以及织构特征,综合分析温度和轧制方向条件耦合对镁锂合金组织和力学性能的影响。结果表明:四种轧制工艺可以使α-Mg相沿轧制方向伸长,同时沿着轧制方向法向细化。高温多向异步轧制后α相厚度最低为2.6μm。多向异步轧制后材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为149,167 MPa,14.5%,其综合力学性能最优。多向轧制使双峰织构沿ND方向45°偏转,高温轧制使双峰织构由基极向RD方向偏转的角度降低。轧制后样品R-cube织构组分最强,高温多向异步轧制使β-Li相轧制织构转变成为{001}〈100〉织构,有利于{011}〈111〉滑移系发生多滑移。     

镁合金单机架四辊轧机板形控制模型研究

目的 研究单机架四辊轧机的前后平均张应力,以板形判别因子为目标函数构建单机架四辊轧机板形控制理论模型,确定卷曲后张力值。方法 通过耦合板形标准曲线模型以及设定辊系弹性变形、热凸度模型和卷曲张力模型,提出了单机架四辊轧机板形控制理论模型的计算方法,并对该计算方法与模拟实验结果进行对比验证。结果 该计算方法对轧后板材的断面横向厚度有较好的预测作用,与有限元模拟结果相比,规律一致性良好,但计算方法最大误差出现在板材边部,误差最大为0.024 mm。结论 提出的单机架四辊轧机板形控制模型计算方法实现了镁合金板形预判,对提高镁合金板形质量起到了重要的指导作用。     

带张力轧制H型件边端的力能参数的实验研究及理论计算

本文通过实验研究了在连轧条件下轧制H型件边端的轧制力和力矩及张力对它们的影响,确定丁轧边端时的应力函数和力臂系数的变化规律。用刚塑性有限元法对轧H型件边端的力能参数进行了理论计算,计算结果与实验结果符合较好。本文的研究结果可推广于H型钢生产的工程计算。     

Effect of Delay Time on Microstructural Evolution during Warm Rolling of Ti-Nb-IF Steel

The effect of delay time with constant first finishing pass temperature (800℃) has been investigated by means of multi-pass torsion tests on Ti-Nb-IF steel. All the tests have been carried out at a strain rate of 2 s-1 with 11 passes and 0.3 strain each pass. During the final pass, dynamic recrystallization occurs to a degree that depends on the delay time. In short interpass time (1 s) and at these temperatures (T≤800℃) there is not enough time to start static recrystallization, therefore, accumulation of strain occurs and after some passes, strain reaches a critical strain for starting dynamic recrystallization. In this study, the changes of mean flow stress during each pass and also the microstructural observation confirms that dynamic recrystallization occurs after some passes in ferrite phase of this steel. The stress-strain curves with constant temperature obtained by using a kinetic model and compensation of the increasing mean flow stress with decreasing temperature. Thus, this result also co     

偏载状态下轧机轴承接触力学模型研究

该文针对板带轧制过程偏载工况下滚动轴承接触力学模型进行研究。建立了支承辊四列圆柱滚子轴承的Hertz理想接触模型、基于柔度矩阵法的轴承偏载接触力学模型。针对辊间不同载荷进行了模型数值求解,仿真模拟了理想及偏载接触过程。研究表明:偏载运行状态严重影响各列轴承载荷分布,15°~30°位置角的滚动体承载最大,最大接触应力呈“M”形分布;仿真结果与数值模拟结果吻合程度较好,误差不超过15%,且略小于数值求解结果,在实际工程应用范围内;随着轧制载荷的增大,轴承同一列上的总径向力不断增大,偏载程度越来越严重。研究为延长轴承使用寿命、保证轧机安全稳定运行提供理论依据,具有重要工程意义。