AZ91D镁合金棒材挤压过程的数值模拟研究

通过Gleeble-1500D热模拟机获得AZ91D镁合金的应力应变曲线.采用刚塑性有限元法对AZ91D镁合金棒材挤压过程进行热力耦合数值模拟,分析了变形温度与挤出速度对挤压力和等效应变变化情况的影响.模拟的结果表明:在25:1的挤压比下AZ91D镁合金的挤压温度为400℃,挤出速度为12.5 mm/s.     

Al含量及均匀化处理对AZ系列镁合金组织的影响

为了在挤压生产中获取均匀的镁合金变形组织,需要掌握合金含量及均匀化退火对热挤压组织的影响规律.本实验通过在Gleeble-1500D热模拟实验机上对不同Al含量的AZ10,AZ31,AZ61和AZ91镁合金进行热模拟挤压,结果表明,经过400℃/12h均匀化退火,AZ10和AZ31合金均形成单一的α固溶体,AZ61合金...     

AZ31镁合金薄壁管材挤压技术研究

目的得到综合力学性能良好的AZ31镁合金Φ8 mm薄壁管材。方法研究了热挤压、等温挤压与反向温度场挤压3种工艺对AZ31镁合金薄壁管材晶粒组织和力学性能的影响。结果热挤压管材组织不均匀,头部晶粒粗大、尾部细小,等温挤压和反向温度场管材挤压组织较为均匀。结论反向温度场挤压在模具温度为300℃、坯料温度为20℃条件下,薄壁管材抗拉强度达278MPa,伸长率达20.1%,综合力学性能最佳。     

等通道角挤压AZ91D镁合金热压缩变形行为

在应变速率为0.005~1 s~(-1)、温度200~275℃条件下,利用Instron-5500热模拟机,对经过等通道角挤压(Equal Channel Angular Extrusion,ECAE)后的AZ91D镁合金的高温压缩特性进行了研究,得到了ECAE-ed态AZ91D镁合金真实应力-应变曲线,分析了挤压温度、应变速率等对其的影响,得出本构方程的一系列常量,建立了ECAE-ed态AZ91D镁合金在高温压缩中的本构方程关系式,并与铸态AZ91D镁合金进行了对比。结果表明:热压缩过程中,ECAE-ed态AZ91D镁合金与铸态一样,流动应力随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高;流动应力也可以用双曲正弦函数来描述,且双曲正弦值随Zener-Hollomon参数的自然对数的升高呈线性升高;两者同为正应变速率敏感材料,但ECAE-ed态AZ91D镁合金要比铸态应变速率敏感性小,其指数从铸态的m=0.14下降为0.096,变形激活能从182.65 kJ/mol上升为227.14 kJ/mol。研究结果对AZ91D镁合金进一步塑性成形和应用具有指导意义。     

镁合金管材挤压变形动态再结晶流函数法研究

为研究热挤压成形镁合金管材过程中动态再结晶现象,首先采用流函数方法建立了挤压锥杯内变形区的应变速率张量场、等效应变速率场、最小剪切应变速率场以及应变张量场等数学模型,然后通过热模拟实验测得镁合金AZ91D高温力学性能数据,计算并建立了AZ91D镁合金高温变形时发生动态再结晶的临界应变函数;结合镁合金管材挤压过程应变速率及应变场等,建立了挤压过程变形区内产生初始动态再结晶的判定准则及分布规律。最后通过经实验验证了该准则及分布规律的准确性,为实际生产工艺的制定提供了理论依据。     

镁合金AZ91D的差热分析及凝固组织观察

用差热分析并结合组织观察的方法研究了AZ91D镁合金的凝固相变温度及凝固组织变化特征.通过对AZ91D镁合金差热曲线的分析和不同温度下组织的比较分析,初步确定了该合金的共晶转变温度和液相线温度.同时,通过对不同温度下7个急冷试样的组织观察,分析了AZ91D镁合金在凝固过程中的相变及组织演化特征,并确证了差热分析所得相变温度的准确性.     

AZ91D镁合金凝固过程分析

采用差热法以及冷却曲线测定AZ91D镁合金的相变温度,通过金相试验,研究了AZ91D镁合金凝固过程中显微组织的变化,为制定合理的AZ91D镁合金热处理工艺,提高合金力学性能提供了依据.     

等径道角 挤压工艺对铸态 AZ91D 镁合金组织的影响

目的介绍等径道角挤压的原理及其对铸态AZ91D镁合金的组织产生的作用。方法通过确定的试验工艺参数,对AZ91D镁合金进行了等径道角挤压变形试验。使用金相显微镜和扫描电镜(SEM),对变形前后的材料进行了显微组织的观察。结果通过进行ECAE挤压后,AZ91D镁合金中的黑色共晶相(Mg17Al12)产生了回溶,在机械剪切和动态再结晶的综合作用下,晶粒得到了细化。结论通过等径道角挤压,能明显改善铸态AZ91D镁合金的组织。     

AZ系列镁合金热模拟挤压组织均匀性研究

将AZ10,AZ31,AZ61,AZ91镁合金在Gleeble1500D热模拟试验机上进行热模拟挤压实验,并对挤压制品的组织均匀性及其影响因素进行分析。结果表明:合金含量、均匀化预处理与否及挤压比是挤压制品组织均匀性最重要的影响因素。挤压前经均匀化预处理比未经均匀化预处理的镁合金挤压组织更均匀,但晶粒更大,并且未经均匀化预处理的镁合金挤压组织具有未发生再结晶的岛状组织。合金元素含量越高的镁合金挤压组织越不均匀,但晶粒越细小。随着挤压比的增大,组织趋于均匀。     

漂珠/AZ91D镁合金复合材料的高温压缩变形行为

采用搅拌铸造法制备了漂珠(FAC)/AZ91D镁合金复合材料。研究了该复合材料的高温压缩变形行为,分析了压缩变形温度和应变率对FAC/AZ91D镁合金复合材料压缩变形行为的影响规律,并计算了其热变形激活能。结果表明:FAC/AZ91D镁合金复合材料的高温压缩真应力-真应变曲线分为4个阶段:弹性变形、加工硬化、峰值应力和稳态流变阶段。相同应变率下,FAC/AZ91D镁合金复合材料的峰值应力和稳态流变应力随压缩变形温度的升高而降低;相同压缩变形温度下,流变应力随应变率增大而升高。在相同应变率或相同压缩变形温度下,FAC/AZ91D镁合金复合材料的热变形激活能随压缩应变率或压缩变形温度的升高而增大,其热压缩行为可以用双曲正弦函数形式的Arrhenius关系来描述。压缩变形温度与应变率对FAC/AZ91D镁合金复合材料的高温压缩组织均有重要影响。提高压缩变形温度或增大应变率,均可加速动态再结晶的进程。     

固体推进剂储存老化力学性能双因素方差分析

采用单轴拉伸实验方法研究了固体推进剂力学性能的变化,并对结果进行双因素方差分析。测试结果表明:随老化时间延长,推进剂的抗拉强度和伸长率呈下降趋势;温度越高,下降趋势越明显;70 ℃下,抗拉强度和伸长率下降幅度明显大于50、60 ℃时。双因素方差分析显示,老化时间、老化温度对抗拉强度、伸长率、断裂能均存在显著影响。与老化温度相比,老化时间对固体推进剂力学性能产生的影响更显著。     

Effect of extrusion ratio on mechanical and corrosion properties of AZ31B alloys prepared by a solid recycling process

Some AZ31B magnesium alloy bars were prepared by a solid recycling process with different extrusion ratios. A reference specimen was processed by extruding an as-received AZ31 ingot. The microstructures, mechanical and corrosion properties of AZ31B magnesium recycled specimens were investigated. With increasing extrusion ratio, the yield strength, tensile strength and yield ratio increases. The reliability of the recycled alloy is poorer than the reference specimen. The corrosion rates of recycled AZ31B magnesium specimens increase immersed in both alkaline and neutral 4% NaCl solution with a decrease extrusion ratio. The corrosion resistance of recycled AZ31B magnesium specimens is improved with increasing pH of immersed solution. The recycled specimens show superior corrosion resistance than reference specimen.     

纺丝液合成因素对木材液化物炭纤维原丝性能的影响

利用木材苯酚液化物合成纺丝液, 熔融纺丝制成新的炭纤维原丝, 研究了纺丝液合成因素对原丝性能的影响。试验结果表明: 增加合成纺丝液时液化原料中的苯酚/木材比(液固比), 则原丝的力学性能提高明显, 其中液固比由3增加至4时, 原丝拉伸强度增加了近9倍; 合成剂用量的增加却导致原丝力学性能的降低, 当合成剂用量为6%时, 原丝的拉伸强度和拉伸模量降幅较明显, 而断裂伸长率的最大降幅却出现在合成剂用量为4%时; 原丝的拉伸强度和拉伸模量随合成温度的升高而增加, 但增幅较小, 断裂伸长率随合成温度的升高却呈下降趋势, 且从110℃升高到115℃时断裂伸长率降幅较大; 原丝的力学性能随合成纺丝液升温时间的增加而先升高后降低, 升温时间为40min时制备的炭纤维原丝的力学性能最优。      

Influence of Processing Parameters on the Mechanical Properties of a Plasma Radical Nitrided SCM440 Steel

Plasma radical nitriding was performed to harden the surface of SCM440 steel for 1-10 h at temperature range of 450-550℃. This process involved the use of NH3 gas instead of N2 gas employed for the well-established plasma nitriding method. No compound layer was formed during this process except the experiment carried out at 500℃ for 10 h. The main phase produced in the diffusion zone was identified to be γ＇-Fe4（N, C）. A diffusion depth increased with increasing treatment temperature and time （up to about 250 μm）. The surface hardness of radical nitrided layer was about two times higher than that of the untreated surface. The tensile test was carried out to estimate the mechanical properties of surface-hardened SCM440 steel prepared at various plasma radical nitriding treatment time and temperature. The influence of radical nitriding treatment on the tensile strength of the specimen was found to be insignificant. The highest value of the ultimate tensile strength was obtained in the experiment carried out at 500℃ for 1 h. However, the elongation was greatly affected by the radical nitriding processing parameters. The maximum value of elongation, which is equal to about 18.1%, was also obtained under the condition of 500℃ for 1 h.     

Sb变质Mg-10Al合金的组织与力学性能

研究了不同Sb含量的Mg-10Al合金的微观组织及在室温和150℃高温下的力学性能。结果表明,加入适量的Sb,Mg-10Al合金中生成了弥散分布的针状Mg3Sb2相,α-Mg初晶显著细化,抑制了网状共晶组织的形成。当Sb含量为0.5%(质量分数)时,组织细化效果最佳。随着Sb含量的增加,室温及高温下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率先升高后降低,均在Sb含量为0.5%(质量分数)时获得最佳综合性能。Mg-10Al-0.5Sb合金在150℃的抗拉强度为180MPa、伸长率为19%,比Mg-10Al合金分别提高了30%和90%。此外,在150℃条件下,含Sb合金仍保持了与其在室温下相当的强度,而未添加Sb的Mg-10Al合金的强度则明显下降。     

Influence of Interfacial Bonding between Metal Droplets on Tensile Properties of 7075 Aluminum Billets by Additive Manufacturing Technique

7075 aluminum billets were fabricated by micro droplet deposition manufacturing technique,and the influence of interfacial bonding between metal droplets on the tensile properties was studied.Three sets of samples were manufactured under different temperature conditions,and their mechanical properties were compared.The results show that the temperature of the metal droplets and substrate signi?cantly affect the tensile strength of the sample.Moreover,with proper temperature setting,the 7075 aluminum billets manufactured by micro metal droplet deposition could achieve very good mechanical properties with a tensile strength of 373 MPa and an elongation of 9.95%,which are very similar to those of an extruded sample.Moreover,a metallurgical bonding diagram based on numerical calculations of interfacial temperature was established to predict the interfacial bonding state.In addition,the fracture morphologies of these specimens were observed.It is indicated that there was a signi?cant transformation of failure mechanism with the improvement of metallurgical bonding,which agreed well with the numerical results.     

退火对玻璃包覆Fe_(69)Co_(10)Si_8B_(13)非晶微丝磁性能及力学性能的影响

研究了退火对玻璃包覆Fe69Co10Si8B13非晶合金微丝磁性能和力学性能的影响。结果表明,退火温度为450℃时,矫顽力和剩磁比最小,轴向和径向矫顽力分别为1.8Oe和8.5Oe,比退火前降低了31%和36%,轴向和径向剩磁比分别为0.031和0.012,比退火前降低了74%和63%。当退火温度低于450℃时,芯丝抗拉强度基本保持不变,平均抗拉强度约2500MPa;当退火温度高于450℃时,芯丝抗拉强度迅速降低。未退火及退火温度低于450℃退火时,合金芯丝断口存在少量的脉状花样,且脉状花样及花样交叉的数量越多,所对应的芯丝抗拉强度越高;经500℃以上退火后,放射状撕裂区占芯丝断口大部分面积,芯丝表现出更大的脆性。在450℃20min条件下退火,微丝具有较低的矫顽力和较高的强度,综合性能优良。     

时效态Fe-Mn-Al-C钢的性能和变形机制

采用OM、SEM、XRD、EBSD以及TEM等手段分析时效温度对Fe-30Mn-9Al-0.9C-0.45Mo钢中奥氏体的晶粒尺寸和力学性能的影响.结果 表明:时效处理对Fe-30Mn-9Al-0.9C-0.45Mo钢的组织和性能有较大的影响.在450℃时效的实验钢其抗拉强度为863 MPa、断后伸长率为56.1％、强...     

高温后半灌浆套筒抗拉性能试验研究

对灌浆料标准试块和铸铁半灌浆套筒连接件进行了常温、200℃、300℃、400℃、600℃的抗压强度试验和单向拉伸试验。研究了温度对灌浆料性能的影响,以及锚固长度、保护层厚度对高温后半灌浆套筒钢筋连接试件抗拉性能的影响,分析了高温后半灌浆套筒连接破坏模式的转变。结果表明:灌浆料抗压强度随温度的升高而降低,在经历600℃高温后,灌浆料抗压强度损失达73%;套筒试件经历高温后由钢筋屈服后断裂破坏逐渐变为钢筋屈服拔出破坏,最终变为钢筋屈服前拔出破坏;无保护层试件抗拉性能在各个温度下均低于有保护层试件。基于试验数据给出了灌浆料抗压强度随温度变化的计算公式及半灌浆套筒极限拉力随温度和锚固长度变化的计算公式,为相关设计及工程施工提供参考。     

r-PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料的研究

以动态硫化热塑性弹性体(TPV)为增韧材料,回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(r-PET)为基体材料,丙烯酸接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-AA)为相容剂,制备r-PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料。用DMA、DSC、SEM分析TPV及LDPE-g-AA对r-PET玻璃化转变温度、结晶性能、断面相结构的影响,测试了共混合金材料的力学性能。结果表明:加入20%TPV,r-PET/TPV共混材料的熔融温度下降4.85℃,结晶温度提高了2.44℃,断裂伸长率及缺口冲击强度明显提高,弯曲强度和拉伸强度略有下降;加入LDPE-g-AA,r-PET/TPV共混材料玻璃化转变温度向低温方向移动,TPV球状粒子嵌入r-PET基体材料中,相容性提高;含2.5%LDPE-g-AA的r-PET/TPV/LDPE-g-AA共混合金材料,与纯r-PET相比,熔融温度下降7.19℃,断裂伸长率提高133.28%,缺口冲击强度提高59.39%,柔韧性较大幅度提高。