晶体学织构与晶粒形状对管线钢屈服强度各向异性的影响

通过室温拉伸试验观察了X100管线钢板与轧向夹角分别为0°、30°、45°、60°与90°方向上的屈服强度。利用X射线衍射技术测算的取向分布函数数据及背散射电子技术分析出的晶粒形状参数分别讨论了织构与晶粒几何形状对管线钢屈服强度各向异性的影响规律,建立了综合晶体学取向与晶粒几何形状共同作用的屈服强度理论模型,并比较理论计算值与实测值。结果显示,晶体学织构是造成管线钢横向屈服强度大于其它方向的主要原因,而晶粒形状则造成了管线钢从轧向到横向的屈服强度先减小后增大且在45°方向上最低。     

晶粒形貌及织构对AA 7055铝合金板材不同厚度层屈服强度的影响

研究了AA 7055铝合金板材不同厚度层屈服强度的演变规律,并采用背散射电子衍射(EBSD)技术对板材各厚度层进行了微观组织观察和织构组分测试.拉伸试验结果表明,AA 7055铝合金板材的屈服强度在板厚方向呈各向异性,从表面层到中心层屈服强度依次增加,并且在1/4厚度层的屈服强度值突然增大.EBSD结果表明,表面层附近晶粒呈近等轴状,中心层附近晶粒沿轧制方向拉长;此外,织构组分在中心附近以Brass、S、Copper为主,表面层附近则以Cube ND、Random取向为主.当合金沿板材轧制方向拉伸时,由于Brass、S、Copper是硬取向,它们提供较大的泰勒因子M值,从而使屈服强度增大;相反,Cube ND、Random是软取向,他们对屈服强度的贡献较小.另外,晶粒形貌也影响着屈服强度的各向异性.     

拉压循环应变对屈服强度和包申格效应的影响

用１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢研究了拉压应变对粒状组织和粒状贝氏体和屈服强度和包申格效应的影响，结果表明，循环应变对σｙ和ＢＥ有显著影响，ＧＳ和Ｂｇ的σｙ和Ｂｅ随着循环应变次数的增加而变化的规律有其特殊性，与调质组织的变化规律明显不同，但高温回火，特别是两次高温回火能有效地减少其差异。     

基于各向异性冷轧纯钛薄带的屈服行为研究

传统冷轧薄带理论中常将轧件假设为理想的各向同性材料,往往以RD-TD面内屈服应力进行轧制计算,而并未考虑薄带存在各向异性的问题。为此基于单轴拉伸试验和晶体粘塑性自洽模型(VPSC)开展了纯钛薄带的屈服行为研究,利用等塑性功和屈服准则构建了以RD拉伸屈服应力为参考的屈服轨迹,并通过冷轧过程模拟探究了各向屈服应力的差异对轧制变形区特征的影响规律。研究结果表明:基面双峰织构纯钛薄带的屈服应力依次为ND最大,TD次之,RD最小,而屈服应力的各向异性导致传统薄带轧制理论的计算结果与实际结果之间存在很大误差。为方便应用以RD拉伸屈服应力为参考,基于Hill48各向异性屈服准则对传统冷轧薄带理论中的Fleck轧制模型进行了修正,计算值与理论值吻合良好。     

相变扩散连接工艺参数对钛与不锈钢接头强度的影响

分析了钛与不锈钢相变扩散连接的工艺参数 ,利用万能拉伸试验机测试了接头拉伸强度 ,利用扫描电镜 (SEM )及X射线衍射 (XRD)分析了接头断口形貌及组成相。结果表明 :当连接压力为 13MPa、上限温度为1183～ 12 0 3K、下限温度为 10 73～ 10 93K、加热速度为 30～ 5 0K/s、冷却速度为 15～ 2 0K/s、循环次数为 15～2 0次时 ,钛与不锈钢相变扩散连接接头界面无反应相生成 ,拉伸强度为 380MPa以上 ,实现了钛与不锈钢的高效高强度连接。     

金属材料屈服强度的应变率效应和热激活理论

对４种金属材料进行了应变率为１０＾－４－１０＾３ｓ＾－１的拉伸试验，结果表明，屈服中度随应变率的升高分两阶段线性升高，提出了位错线热振动对加载频率的响应的热激活作用机理，依据该机理计算所得Ⅰ，Ⅱ区临界应变εｃ与实测值相符，并在此基础上将应变率对掘强度影响的机制图重新划分为：Ｉ区，富热激活区；Ⅱ区，贫热激活区。     

理想织构板的各向异性

常用各向异性屈服表面由纯现象学的非二次型屈服函数描述,与金属本身的物理性质并无联系。本文根据晶体的各向异性依赖于晶体的方位和变形几何的原理,用ＴＢＨ（Ｔａｙｌｏｒ－Ｂｉｓｈｏｐ－Ｈｉｌ）理论从晶体学角度描述了经历平面变形的不同方位晶粒的屈服表面,并计算了单拉流动应力与塑性应变比Ｒ值在不同拉伸方向的变化情况,为分析和认识材料的各向异性奠定了晶体学分析的基础。     

钛含量对铌钛微合金化钢强度的影响

通过试验，研究了钛含量变化对铌钛微合金化钢组织和力学性能的影响。结果表明，随着钛含量增加，铌钛微合金化钢中的贝氏休体积分数对钢材屈服强度的影响程度没有明显变化，而Hall-Petch关系斜率减小。同时，对铌钛微合金化钢的强度计算模型进行了修正。     

循环相变的Ti的组织与织构取向变化规律研究

用三维晶体取向分布函数分析法，和透射电镜，高温Ｘ射线衍射等手段他冷轧Ｔｉ板材α－β－α循环相变时组织与织构取向的形成及变化规律。结果表明，经１次α－β－α相变后，原冷轧和再结晶织构组分被强烈２抑制，形成了（２１１０）「０１１１」等相变织构经多次α－β－α相变后，组织与相变织构基本不变，而且出现部分（２１１５）冷轧织构组分的复原。     

各向异性屈服准则的发展及应用

各向异性是影响板料成形的重要因素之一。在板料成形的有限元模拟中，正确描述板料的各向异性行为有助于提高模拟精度。近年来，人们对板料的各向异性屈服行为进行了深入研究，研究内容主要有屈服准则的提出、实验验证及其在有限元模拟中的应用3个方面。本文总结了各向异性屈服准则的理论研究及实验验证的发展现状，以及各向异性屈服准则在板料成形有限元模拟软件中的应用，最后提出了各向异性屈服准则研究中今后的研究方向。     

对称拉压循环下金属屈服硬化的各向异性与细观变形转动的不均匀性

考虑金属材料晶体细观塑性变形流动的各向异性性质以及晶体滑移的非线性运动硬化,以Voronoi多晶集合体作为材料的代表性单元(RVE),用晶体塑性模型描述金属材料的细观本构关系,对多晶纯Cu进行了晶粒尺度的对称应变循环细观分析.证实了本文模型和方法可以用于描述多晶金属材料不同应变幅的循环滞回特性,并可以用于估计金属材料在循环加载过程中后继屈服面形状和曲率与预加载方向相关的变化.分析发现:在对称应变循环中,随循环数增加,多晶材料宏观拉伸方向的内部细观应变分量的统计变异系数(COV)不断增加,材料内部晶格的不均匀细观转动也越来越显著.这些结果表明,循环过程中应变分布差异和晶格转动差异逐渐增大,从而导致材料内部微结构越来越不均匀.     

TiC颗粒强化钛基复合材料的强度评估

根据ＴｉＣ颗粒强化钛基复合材料的显微组织,观察,按照复相材料的强化理论估计了ＴｉＣ增加体粒子的加入对钛基体的模量强化和基体强化作用,按材料屈服准则估计了复合材料的屈服强度并同试验结果进行了比较。     

钛及钛合金相变温度与测定

1钛及钛合金的相变温度1．1相变温度钛及钛合金中，除具有热稳定卢相的合金以外，工业纯钛、高纯钛和大多数钛合金在加热到一定温度时会完全过渡到单相片状态．通常将在加热过程中，钛及钛合金组织中。相正好消失的温度定义为相变温度．理论上，格变温度是一个确定的温度；但实践中，测出的相变温度多以温度区间表示．格变温度对钛及钛合金加工和热处理非常重要，是制定加工工艺、选择变形多数的依据，也是考虑加热过程中被氧和氛污染程度的重要参考．生产和试验用钛合金铸锭必须随附准确的相变温度或相变温度范围．12影响相变温度的因素钛…     

晶体学织构对金属板材宏观各向异性影响的模拟

基于多晶体黏塑性自洽方法, 建立了金属板材的Lankford 系数(r值)、屈服应力和屈服面的计算模型. 以fcc多晶体为例, 模拟分析了理想织构组分对宏观各向异性的影响. 模拟结果表明, 具有Cube和Goss织构的板材, 其r值在45°附近最小, Cube织构的r值具有对称性, 而Goss织构90°的r值远大于0°的r值; 具有Cu, Bs和S织构的板材, 其最大r值均出现在45°附近, 0°和90°的r值均具有一定的不对称性. 各理想织构的单轴拉伸屈服应力呈现出与^r值相对应的变化规律, 屈服面的形状也表现出相应的变化. 上述模拟结果与Taylor--Bishop--Hill (TBH) 模型以及唯象方法的计算结果定性符合.     

金属基复合材料微屈服强度影响因素的理论与实验分析

针对短纤维增强金属基复合材料(MMCs)的微屈服行为,应用细观力学计算和实验,定量分析了热处理状态、短纤维尺寸、体积比和分布状态对MMCs微屈服强度的影响.结果表明,短纤维的尺寸、分布状态、体积比对MMCs宏观和微屈服强度的影响趋势相反;时效处理可增加MMCs的宏观和微屈服强度;不同状态的MMCs微屈服行为符合Brown-lukens关系.     

ZEK100-O镁合金薄板拉压非对称各向异性屈服模型研究

为研究ZEK100-O镁合金薄板室温下的拉压强度差效应及比例加载过程中的各向异性演化,采用CPB06ex2屈服准则,建立等效塑性应变表达式,并利用MATLAB中的优化算法对ZEK100-O镁合金的屈服模型参数进行标定。获得了屈服模型各向异性参数随累积塑性应变的变化规律,归纳出各参数关于累积塑性应变的演化方程。为验证屈服模型的有效性,编写了ABAQUS子程序VUMAT并进行了数值模拟。采用非关联流动法则,预测了ZEK100-O镁合金薄板在准静态、比例加载路径下的变形行为。将模型预测的不同方向的拉伸/压缩屈服应力及厚向异性系数r值与实验结果进行对比,结果表明,CPB06ex2屈服准则能够较准确地描述ZEK100-O镁合金的拉压不对称性。     

微屈服强度对残余应力松弛的影响

引入预应力系数概念,研究了循环载荷作用下7075高强铝合金试样表层屈服强度梯度对残余应力松弛的影响。结果表明,在不同的强化工艺下,试样的表层屈服强度与残余应力分布状态相差较大,二者对应力松弛的影响程度也不同;表层压应力与表面强化对抗疲劳特性与抑制表面微观裂纹萌生有利,可作为工程设计的参考。