基于数理统计方法的TB6钛合金本构关系

采用Thermecmaster-Z型热模拟试验机对TB6钛合金在800～1150℃、0.001～10 S<'-1>条件下进行等温恒应变速率压缩试验.通过分析TB6钛合金在不同热变形条件下的真应力-真应变曲线,并在综合考虑应变速率、变形温度和应变量对流动应力影响的基础上,建立了TB6钛合金的本构关系.误差分析表明,所建的本构关系具有较好的精度,能较好地反映TB6钛合金的热变形行为特征.     

EW75镁合金反挤压成形的有限元模拟

通过热模拟压缩实验得到EW75镁合金的流动应力-应变曲线,应用DEFORM-3D软件建立材料模型,基于刚塑性有限元法,对EW75镁合金反挤压过程进行数值模拟。分析了挤压过程的载荷-行程曲线,以及坯料内部的应力、应变、速度等分布,并对挤压温度和挤压速度对反挤压过程的影响做了分析。模拟结果表明:EW75镁合金的反挤压最佳工艺为变形为500℃、挤压速度为5 mm/s。模拟结果为AZ80镁合金管材挤压工艺参数的制定、优化提供了科学依据。     

基于逐步回归法的TB6钛合金本构关系研究

在变形温度为800～1150℃、应变速率为0.001～10 S-1时,采用THERMECMASTER-Z型热模拟试验机对TB6钛合金进行热压缩试验.通过真应力-真应变曲线,分析了流动应力随变形热力参数的变化规律,运用逐步回归法合理选择了影响流动应力的"最优"自变量子集,构建出铸态TB6钛合金的本构关系.误差分析表明,该本构方程有较好的精度,可以为TB6热加工工艺设计提供理论指导,且所建立的模型形式简单.     

AZ80镁合金深孔筒形件数值模拟及试验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机得到AZ80镁合金的流动应力-应变曲线,根据应力-应变曲线求得材料热变形的材料常数,基于刚塑性有限元法,对AZ80镁合金的反挤压过程进行数值模拟。分析挤压过程中的载荷-行程曲线以及坯料内部的等效应力、等效应变分布,并就挤压温度和挤压速度对反挤压过程的影响进行分析。根据模拟结果对筒形件进行反挤压试验,分析成形件的显微组织及力学性能。模拟结果表明,镁合金深孔筒形件的最佳反挤压温度为360℃,反挤压速度为5 mm·s-1。采用此工艺制备的筒形件表面质量良好,组织得到明显细化,且其抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为324 MPa,216 MPa和11%。     

基于DEFORM的杆-杆复合挤压数值模拟

运用DEFORM对杆-杆复合挤压成形过程进行数值模拟,得到挤压过程中的应力、应变关系、载荷曲线,并分析其机理.比较不同摩擦因子下,坯料的载荷和上、下杆高比对于金属流动状况的影响.最终根据模拟结果得出有效提高挤压效率,减少挤压缺陷的建议.     

TB17钛合金热压缩流变应力分析及本构方程

使用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为800~1000℃、应变速率0.001~10 s~(-1)以及真应变为1.2的条件下对TB17钛合金进行热变形行为研究。根据热压缩数据,分析真应力-真应变曲线,计算TB17钛合金变形激活能,并建立了TB17钛合金应力-应变本构模型,对金相组织进行分析,并进行了本构模型的验证。结果表明,TB17钛合金在热压缩变形过程中,出现动态回复和动态再结晶现象,在低应变速率0.001和0.01 s~(-1)下,以动态再结晶为主要软化机制,在高应变速率1和10 s~(-1)下主要以动态回复为软化机制;流变应力随应变速率的下降和变形温度的升高而降低;峰值应力计算值和实验值的平均误差为6.5%,表明该模型有很高的精确度。研究为TB17钛合金塑性加工过程的模拟和控制提供了参考。     

TC4钛合金热电池筒等温挤压数值模拟研究

为了能够在实际生产中提高材料利用率和生产效率,借助DEFORM-3D有限元法模拟了TC4钛合金热电池筒等温挤压成形过程,分析了不同的挤压速度对变形材料等效应力,应变分布的影响。结果表明:挤压速度为3mm/s时,等效应变数值较小,热电池筒变形相对均匀。     

Hot Deformation Behavior of TB8 Alloy near the β-Transus

通过热模拟压缩试验,对TB8钛合金β相变点附近的高温变形行为进行了研究.热模拟压缩试验的变形温度为650～900℃,应变速率为0.01～10 s-1.通过试验分别得到了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)的流变应力曲线,并分别研究了流变应力与变形温度、应变速率和微观组织演化的关系.在10 s-1的高应变速率下,真应力-真应变曲线在850和900℃出现了双峰,这一现象未见报道.通过本构关系推导,得到了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)的表观激活能分别为233.0151和197.8987 kJ/mol.另外,建立了TB8钛合金双相区(α+β)和单相区(β)相应的流变应力本构方程.     

基于热压缩试验与模拟的Incoloy028合金挤压工艺参数优化（英文）

采用热压缩实验方法研究Incoloy028合金在高温和高应变速率下应力-应变曲线。应力-应变曲线表明,峰值应力随着温度的升高和应变速率的下降而降低。采用有限元模拟方法研究挤压过程中温度、挤压速度和摩擦因数对挤压载荷、应力、应变和应变速率的影响,提高挤压温度可以降低挤压载荷和变形抗力,但对应变和应变速率的影响较小。当挤压速度在200~350 mm/s之间变化时,挤压载荷没有发生明显变化;当挤压速度达到400 mm/s时,挤压突破力达到42500 k N,挤压过程极不稳定。随着挤压速度的增大,应力和应变速率增大。当摩擦因数在0.02~0.03之间变化时,变形抗力约为160 MPa,挤压过程中应变速率可以控制在70 s~(-1)以下。生产试验成功验证了采用有限元方法优化后的挤压工艺参数,产品的力学实验结果满足性能要求。     

半空心自冲铆钉挤压成形数值模拟

采用DEFORM-2D软件对半空心自冲铆钉的挤压成形工艺过程进行数值模拟,分析了挤压成形过程、应力应变以及行程载荷曲线的变化趋势;通过改变挤压速度、温度以及铆钉材料进行多个模拟,并分别采用速度、温度载荷曲线和材料载荷柱状图,分析在不同挤压速度、温度及铆钉材料的条件下挤压模具承受的载荷,其结果为试验提供理论依据。     

TA15钛合金热挤压过程中金属变形行为及组织分析

运用MSC.Marc有限元软件对TA15钛合金热挤压变形过程进行有限元模拟,得到热挤压成形过程中应力场和应变场分布情况。对有限元模拟所得到的应力、应变数据进行后处理,利用应力偏量不变量J2进行变形分区,采用罗德系数对塑性区内材料的应变类型进行划分。结合有限元模拟结果以及变形分区和变形类型的划分,对热挤压实验后的试样进行组织取样,在不同温度条件下对试样进行微观组织观察,分析微观组织的演化规律,这对于分析金属挤压成形问题及其在实际中的应用具有重要意义。     

TB8钛合金在酸碱及液压油中的腐蚀行为

研究了TB8钛合金在酸、碱、液压油等介质中的耐腐蚀性能 .结果表明 :Ti及其合金在还原性酸 (盐酸和稀硫酸 )中的耐蚀性为TB8>工业纯钛 >TB5 ;在碱性介质中的耐蚀性为工业纯钛 >TB5 >TB8.TB8钛合金抗膦酸酯类液压油腐蚀的能力大大超过工业纯钛和TB5钛合金 ,是唯一耐液压油腐蚀的钛合金 ,因而可以用于发动机舱这种可能被液压油污染的地方 .     

基于SPH法的AZ31镁合金BP-ECAP过程三维数值模拟

光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH)在求解大变形问题方面具有优势。基于SPH法编写程序对AZ31镁合金的BP-ECAP过程进行三维数值模拟,并与相关研究文献进行对比,验证了编写的SPH法背压程序的正确性。对不同工艺参数下AZ31镁合金的背压-等通道挤压过程进行模拟,并从等效塑性应变及损伤值分布角度进行分析。模拟结果表明,选择恰当的背压值能有效地阻止镁合金变形过程中裂纹的萌生及扩展。     

Uniformity and continuity of effective strain in AZ91D processed by multi-pass equal channel angular extrusion

AZ91D magnesium alloy was processed by equal channel angular extrusion（ECAE）. The influence of extrusion temperature, extrusion pass and extrusion route on the ultimate strength of the extruded billet was analyzed. The process of multi-pass extrusion was simulated with the method of finite element analysis, and the continuity and uniformity of effective strain in multi-pass extrusion were investigated. The results show that extrusion pass plays the most important role in improving the ultimate strength of AZ91D magnesium alloy, the extrusion route is the second, and the extrusion temperature is the last, From the numerical simulation, there exists the continuity of the accumulated deformation in multi-pass extrusion and the effective strain increases linearly. The tendency of the strain uniformity is different in multi-pass extrusion with extrusion routes. The results of experiment agree with those of numerical simulation.     

AZ系列镁合金热模拟挤压过程中挤压力的研究

通过在Gleeble1500D热模拟试验机上对AZ10、AZ31、AZ61和AZ91镁合金进行模拟挤压,并对热模拟挤压成形过程中的挤压力进行测定,研究AZ系列镁合金热模拟挤压成形过程挤压力及其组织变化。研究结果表明,在AZ系列镁合金中,随着合金元素含量的增多,挤压力逐渐增大,并且同种镁合金在挤压前经均匀化退火处理后所需的挤压力比未经均匀化处理的合金所需挤压力大,动态再结晶是影响其挤压力大小的决定性因素。     

热处理工艺对TB2钛合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对TB2钛合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,该合金在730℃以上固溶处理已经开始再结晶,在730～820℃之间处理的样品强度和延伸率变化不大;在760℃固溶处理3min,再结晶已经开始,保温时间〉120min时晶粒变得相当粗大;合适的固溶处理制度为760℃,10min;在固溶处理制度相同,时效时间为2h,时效温度变化对强度和塑性影响大不;时效时间延长至8h,随时效温度升高,Rm,RPo2呈下降趋势;760℃,10min固溶处理加500℃,8h时效处理后,Rm,值最高可达到1360MPa。     

AZ31镁合金挤压过程的数值模拟

采用DEFORM-2D对AZ31镁合金的挤压变形过程进行了数值模拟。通过设计实验验证了所选材料应力-应变、摩擦系数和换热系数等参数的可靠性。在此基础之上,对一系列不同挤压过程进行了模拟计算分析,得到了坯料温度场分布、应力场分布及挤压载荷等一系列数据,并采用Matlab软件对不同工艺参数与形变载荷之间的关系进行了四维描述。     

细晶TC4钛合金的动态再结晶行为及数值模拟

采用实验和有限元模拟相结合的方法,研究了经连续变断面循环挤压制备的细晶TC4钛合金热加工过程中的动态再结晶（DRX）行为。通过实验得到的真应力-应变曲线,建立了细晶TC4钛合金的临界应变模型和DRX动力学模型,并基于所建立的DRX模型,采用DEFORM-3D软件对其热压缩过程进行了模拟。结果表明:热压缩工艺参数对细晶TC4合金的DRX行为有显著影响;随着变形温度的升高和应变速率的降低,动态再结晶的体积分数（XDRX）及其晶粒尺寸均增大;随着应变的增大,变形区的等效应变和区域范围均增大;合金变形时,XDRX的实验值与其模拟值的相关性为0.9762,表明所建立的模型具有较高的精度。     

TB6钛合金等温锻后热处理工艺研究

采用等温锻压机对TB6钛合金方棒进行等温锻造,锻造完成后对锻件进行水淬和空冷2种不同方式的冷却,再对水淬的锻件进行时效处理,空冷的锻件进行固溶+时效处理。研究了等温锻后热处理工艺对TB6钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,等温锻后水淬,α相尺寸较小,等温锻后空冷,α相尺寸较大;水淬后β基体上无感生α相,空冷后β基体上有感生α相形成;水淬+时效后析出的次生α相比空冷再经固溶+时效后析出的次生α相更加混乱。TB6钛合金经等温锻后水淬+时效处理,其强度和塑性与等温锻后空冷至室温再进行固溶+时效的水平相当,且平面应变断裂韧度更高。