Ti75合金的热成形工艺研究

为了确定Ti75合金大规格椭圆形封头热冲压成形工艺参数，采用热模拟试验和高温拉伸试验的单向试样模拟板材热冲压成形工艺状态，通过对流变应力和材料力学性能分析，主要讨论了变形温度、变形速度、变形程度对性能的影响，确定热冲压成形工艺参数为：成形温度850℃、变形速率1s^-1，并由高温变形后的材料的性能曲线，模拟出板材热冲压成形后不同部位的性能状态，通过对变形后金相组织分析，可看出该工艺条件对板材成形性能有利。     

7055铝合金的热变形行为及挤压工艺研究

采用Gleeble热模拟压缩试验研究了7055铝合金的热变形行为和组织演变规律,获得了变形温度和应变速率理论参数,实现了工业生产验证。结果表明:当温度在380～460℃范围内,应变速率在0.001～0.1s-1间时,合金表现为稳态流变;应变速率为1s-1时,合金发生流变硬化;在此变形参数区间的组织演变以动态回复为主。当变形温度为460℃、应变速率为10s-1时,合金发生严重的塑性失稳。基于热模拟试验与组织分析提出了热变形工艺理论参数,并在工厂进行了挤压验证,最终确定了7055合金较佳的挤压温度为420～440℃,挤压速率为0.3～0.7 m/min。     

H13钢热变形行为的数学模型

 为建立H13钢模具失效分析的有限元模型,利用Gleeble1500热模拟试验机对该材料在20℃-650℃范围内的弹性模量进行了测量;对其在650-800℃温度范围,0.1-20s-1应变速率下的热压缩变形行为进行了研究。结果表明：弹性模量和流变应力随变形温度的升高而降低,而流变应力随应变速率的提高而增大。结合广义Hooke定理和利用Zener-Hollomon参数描述的双曲正弦函数,建立了 H13钢的热变形行为的数学模型。     

C70250合金热变形行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行热压缩试验,研究了Cu-3．6Ni-1．0Si合金在变形温度为500～950℃、变形速率为0．01～10s。状态下的热塑性变形行为。根据应力．应变数据,构建了cu．3．6Ni-1．0Si合金热塑性变形过程中流变应力与变形温度、变形速率等加工参数之间的本构关系方程。经过参数拟合与优化,得到Cu-3．6Ni-1．0Si合金在650～950℃之间、热变形过程的应力．应变速率关系方程。试验结果及分析表明,Cu-3．6Ni-1．0Si合金加热保温及开轧温度应以950℃为上限,终轧温度以高于7000C为宜,不能低于650℃,热轧加工变形速率范围在0．1～10s-1之间。     

超纯21%Cr铁素体不锈钢的热变形行为研究

采用热力模拟试验机对超纯21%Cr铁素体不锈钢进行了单道次压缩试验。研究了在650~1 000℃范围内铁素体不锈钢的热变形行为,确定了流变应力、变形温度和变形速率之间的关系及组织演变规律,并建立了变形抗力数学模型。结果表明,超纯铁素体不锈钢在试验温度范围内的热变形软化机制以动态回复为主。在800℃以下变形时,铁素体晶粒内部出现剪切变形带。随着温度的降低和压下量的增加试样中亚晶粒得到细化,位错密度增加。     

Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金的二次挤压热变形行为

采用Gleeble-1500型热模拟机在变形温度为360~480℃、应变速率为0.01~10 s-1、真应变为0~0.7的条件下,研究Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金二次挤压过程的热变形行为,获得其热变形工艺参数,并分析热变形后的显微组织。结果表明:合金的峰值应力随应变速率的增大而提高,随应变温度的升高而降低;在变形温度、应变速率相同的情况下,一次热模拟的峰值应力均大于二次热模拟(450℃,10 s~(-1)除外);合金二次挤压过程的流变应力可以采用含Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式来描述;由于二次热模拟试样中位错及晶界运动增强,使二次热模拟的激活能(Q)、应力指数(n)均小于一次热模拟的相应参数,导致二次挤压较一次挤压容易发生再结晶。     

中碳钢温变形微观组织演变

 利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了不同变形温度（550、600、650、700 ℃）和不同变形速率（0.001、0.01、0.1、1、10 s－1）对热轧态中碳钢温变形过程中变形行为的影响,并结合热加工图探明了在细小晶粒铁素体基体上形成均匀分布细小渗碳体颗粒复相组织的最佳工艺窗口。结果表明,温变形过程中,会发生铁素体再结晶以及渗碳体片层动态球化行为,其微观组织演变对流变应力影响较大;根据绘制的热加工图,温变形的适宜温度区间为630～700 ℃,速率区间为0.30～10和0.001～0.007 s－1,在该工艺区间变形,初始组织转变为细小均匀铁素体基体上分布着细小粒状渗碳体的复相组织。     

高温形变参数对4J32超因瓦合金组织演变的影响

使用热模拟压缩试验仪器,设置850～1 150℃不同应变温度和0.1～10 s^-1应变速率等热变形参数进行试验,通过金相显微镜、热模拟试验等设备对合金进行组织形貌表征,结合热模拟压缩试验应力应变曲线及合金组织形貌进行分析,系统性研究4J32超因瓦合金(Fe-32Ni-4Co)在850～1 150℃高温热变形行为及组织形貌演变过程。研究发现,4J32超因瓦合金在900℃以下热变形过程不发生动态再结晶,且合金中存在大量的变形晶粒组织。当热变形温度大于1 050℃时,合金开始发生动态再结晶,且应变速率越快其动态再结晶程度越高。研究结果表明,超因瓦合金最优的热变形温度>1 100℃,应变速率为10 s^-1。     

Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的热变形行为及模锻工艺的有限元模拟

在Gleeble-3800热模拟试验机上进行大变形等温压缩试验,研究Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢的高温热变形行为和显微组织,分析材料流变应力与变形温度和应变速率的关系,建立热变形过程的本构方程和热加工图.该材料的流变应力随着温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加;用双曲正弦函数式可描述其在热变形过程中的流变应力,热变形活化能为487.21k J·mol-1;热加工图显示的适宜加工区间为温度1000-1100℃,应变速率0.1-1 s-1.在热模拟试验基础上进行该钢种锻造工艺的有限元模拟,并结合热加工图分析初锻温度和加工道次对于锻件温度和应变速率的影响,得出适宜的模锻工艺参数为初锻温度1000-1100℃,锻造道次15次.      

Custom 450钢异形方管热挤压成形的数值模拟及试验研究

为了确定Custom 450钢最佳的热变形区间以指导实际热挤压过程的工艺参数设计,采用Gleeble-3800热模拟试验机在真应变为0.2～1.0,应变速率为0.01～10 s~(-1),变形温度为900～1 200℃的条件下开展了热压缩试验,确定了该钢发生完全动态再结晶的工艺参数区间;基于热压缩试验结果,采用热力耦合有限元方法对Custom 450钢异形方管在不同挤压工艺参数下的成形过程进行了数值模拟,并依据模拟结果进行实际挤压试验验证,确定了最佳的热挤压工艺。研究结果表明,Custom 450钢异形方管的最佳挤压速度为180 mm/s,最佳坯料预热温度为1 200℃,依据模拟结果制备的异形方管形状完整,平直度好,具有优良的显微组织与力学性能均匀性。