AZ31镁合金板材连续挤压-剪切成形的数值模拟及实验研究

为了提高AZ31镁合金板材的力学性能,结合普通挤压成形与大塑性剪切成形的特点提出了挤压-剪切新型复合变形方式。采用DEFORM-3D软件对板材的挤压-剪切过程进行数值模拟,探索塑性变形机理,研究成形过程中温度场、速度场以及成形载荷的演变规律。结果表明：成形过程中较大温升主要集中在剪切区域,最大温升约为6℃;随着温度的升高,成形载荷逐渐降低,金属的流动速度加快,且内部流速明显大于外部;经过挤压-剪切成形后板材的晶粒得到明显细化,并且随着挤压温度的升高,晶粒逐渐长大;挤压-剪切成形使得板材表面硬度明显升高,挤压温度为330℃、370℃和410℃时,板材的硬度分别为77 HV、75 HV、72 HV。挤压-剪切工艺是一种新型的板材成形工艺,细化了板材的晶粒尺寸,提高了板材的力学性能。     

紫铜板材连续剪切变形技术

介绍了板材连续剪切变形方法的基本原理及特点。以380℃×40min退火态的T2紫铜板材为研究对象, 板材按C路径6道次的连续剪切变形后,经分析表明:连续剪切变形后的板材的显微组织明显得到细化,并且呈现出剪切流线形态;变形后的板材的抗拉强度由退火态的210MPa提高到330MPa;硬度从65HV1提高到120HV1。     

紫铜板材连续剪切变形技术

介绍了板材连续剪切变形方法的基本原理及特点.以380℃×40min退火态的T2紫铜板材为研究对象,板材按C路径6道次的连续剪切变形后,经分析表明连续剪切变形后的板材的显微组织明显得到细化,并且呈现出剪切流线形态;变形后的板材的抗拉强度由退火态的210 MPa提高到330 MPa;硬度从65 HV1提高到120 HV1.     

油底壳冲压过程的有限元数值模拟

采用有限元软件MARC，基于更新拉格朗日的弹塑性本构方程建立了一个有限元模型来模拟油底壳的成形过程。模拟得出了油底壳变形过程中板材的应力、应变、摩擦和厚度分布，揭示了成形过程中金属的塑性变形规律，并预测了可能发生失效的区域，为成形工艺设计提供了有效的分析工具。     

多相场法数值模拟共晶凝固研究进展

阐述了多相场法模拟共晶凝固原理和研究现状。多相场模型经历了从纯物质晶粒到多元多相合金，从各向同性到各向异向，从等温模拟到非等温模拟的发展过程。并指出进一步的研究方向，认为未来将是发展包括流场、应力场以及其他场作用的共晶多相场模型。     

板料液压成形的数值模拟研究

首先对板料液压成形技术相关知识进行了介绍,接着以阶梯圆筒形制件的液压拉伸数值模拟仿真为例,采用DYANFORM软件来说明应用数值模拟技术对板料液压成形过程进行有限元分析的具体步骤。最后,分析了板材液压成形数值模拟的特点并对板料液压成形数值模拟技术的发展趋势进行了展望。     

球墨铸铁微观组织数值模拟及其力学性能的研究进展

本文对球墨铸铁微观组织数值模拟及力学性能预测的研究概况进行了回顾,重点总结了微观组织模拟及性能预测的数学模型。分析了当前研究的特点和展望了研究的发展趋势。     

板料拉深过程数值模拟分析系统的开发

采用有限元动态分析技术、HILL屈服准则，模拟板料拉深成形的过程，结合实验拉深进行比较，模拟结果与实验数据符合。应用Visual Basic和ANSYS中的APDL语言进行了二次开发。该系统可以方便有效地模拟实验过程和对参数进行优化。     

板料成形极限的理论预测与数值模拟研究

本文针对目前板料成形极限的实验、理论计算和数值模拟方法以及成形极限应力图的研究进展 ,进行了综述与分析 ,提出了通过数值模拟方法预测板料成形极限所存在的一些问题。认为找到一种能够尽量减少对外部条件的依赖 ,从而更本质地反映材料性能的方法。     

板材渐进成形破裂分析与数值模拟

针对渐进成形过程中金属板材易破裂问题,以不同成形半锥角的圆台件作为研究对象,建立了渐进成型CAD模型,并进行数值模拟和试验验证。结果显示,成形半锥角越大,制件侧壁出现破裂问题的可能性越低,材料成形性能越好。同时,针对板材渐进成形破裂现象,结合破裂准则和对破裂的数值模拟,提出一种有效预测破裂的方法。     

Effect of initial textures on texture formation in AA 3004 sheets during continuous confined strip shearing and subsequent annealing

The effect of initial textures on the texture formation during continuous confined strip shearing (CCSS) and subsequent annealing was investigated in AA 3004 sheets. The CCSS tools were designed to provide a constant shear strain of the order of 0.5 per pass while preserving the original sheet shape. During the CCSS deformation, the initial texture disappeared, and shear texture components developed. However, the intensity of the shear texture components did not further develop with an increasing number of CCSS passes. The softer initial sample depicting the cube texture displayed the evolution of {111}//ND fiber orientations. Upon recrystallization annealing, the textures developed during CCSS were randomized through the suppression of oriented nucleation and selected growth which generally dominate the evolution of recrystallization texture in cold rolled aluminum alloy sheets.     

TiC粉末粒度对Ti（C,N）基金属陶瓷组织及性能的影响

通过采用真空烧结工艺的粉末冶金法制备了两组不同TiC粒度的Ti（C,N）基金属陶瓷材料。采用XRD、SEM、EDS研究了相结构和显微组织,测定了室温力学性能。结果表明,用纳米TiC粉末制备的金属陶瓷组织细小均匀,抗弯强度、硬度均较高,分别达1021.5 MPa和17.7 GPa（HV10）。     

复杂横截面铝型材挤压模具的设计与数值模拟分析

文章选取一个特定的复杂横截面型材,分析其模具的设计方案;建立了挤压过程的有限元模型,利用基于任意拉格朗日欧拉法(ALE)的Hyperxtrude专用模块,对铝合金型材的挤压过程进行模拟分析。通过对模具设计方案的数值模拟,重点对坯料在模具中不同位置的速度分布结果进行分析,并对比实际试模情况,对模具的设计方案进行了修正,探讨了在挤压工艺中通过模具结构的调整,实现对金属流动进行控制,以改善模腔内的材料流动,获得合格的型材产品。     

铝电解TiB2/C阴极材料钠膨胀瞬态应力模型及其数值分析

为了获得铝电解过程中湿润性TiB2/C复合阴极材料由于钠膨胀而受到的应力及其变化规律的具体数值,本文建立了钠在阴极试样中的渗透膨胀过程数学模型,通过解析法计算分析了电解过程中钠在阴极试样中各处钠浓度和应力场及其在时间上的分布规律;并通过钠膨胀实验验证了所建模型的合理性.通过此模型可以预测由于钠膨胀在阴极中造成的破损规律,从而可以在数值上指导电解槽的设计和电解操作工艺参数的选择,对于延长铝电解槽寿命具有很重要的现实意义.     

Influence of Ti(C,N) precipitates on austenite growth of micro-alloyed steel during continuous casting

Austenite grain size is an important influence factor for ductility of steel at high temperatures during continuous casting. Thermodynamic and kinetics calculations were performed to analyze the characteristics of Ti(C,N) precipitates formed during the continuous casting of micro-alloyed steel. Based on Andersen-Grong equation, a coupling model of second phase precipitation and austenite grain growth has been established, and the influence of second precipitates on austenite grain growth under different cooling rates is discussed. Calculations show that the final sizes of austenite grains are 2.155, 1.244, 0.965, 0.847 and 0.686 mm, respectively, under the cooling rate of 1, 3, 5, 7, and 10 ℃·s~(-1), when ignoring the pinning effect of precipitation on austenite growth. Whereas, if taking the pinning effect into consideration, the grain growth remains stable from 1,350 ℃, the calculated final sizes of austenite grains are 1.46, 1.02, 0.80, 0.67 and 0.57 mm, respectively. The sizes of final Ti(C,N) precipitates are 137, 79, 61, 51 and 43 nm, respectively, with the increase of cooling rate from 1 to 10 ℃·s~(-1). Model validation shows that the austenite size under different cooling rates coincided with the calculation results. Finally, the corresponding measures to strengthen cooling intensity at elevated temperature are proposed to improve the ductility and transverse crack of slab.     

金属薄带双辊连铸复合式电磁侧封的物理模拟

针对薄带双辊连铸的辊端金属液侧封问题,采用低熔点合金物理模拟实验,研究单纯的电磁侧封、电磁场复合有机玻璃挡板侧封、电磁场耦合内置或外置铁芯的耐材挡板侧封4种方式下的磁感应强度分布特点和侧封效果。结果表明:电磁场耦合内置铁芯挡板的侧封方式效果最好,可将金属液侧封高度提高3.3倍,且金属液的侧封高度随电流强度线性递增。同时还观察和分析侧封过程中金属液面波动现象。     

溶液法制备铜钡锡硫硒和铜锶锡硫硒薄膜

目的 在玻璃基底上制备2种铜钡锡硫和铜锶锡硫薄膜,研究薄膜硒化过程中硒化时间对薄膜形貌以及晶体生长的影响。方法 采用配位能力强的二甲基亚砜作为溶剂溶解金属氯化物-氯化亚铜、氯化钡、氯化亚锡、氯化锶前体盐以及硫脲,二甲基亚砜溶剂中硫原子具有的孤对电子可以与铜离子、钡离子、锡离子、锶离子进行配位,避免了金属硫化物沉淀的产生,制备的分子前体溶液可以在空气中稳定存在。采用液相旋涂的方法在镀有钼薄膜的玻璃基底上旋涂分子前体溶液,随后在充满氮气手套箱中320 ℃加热板上退火制备铜钡锡硫和铜锶锡硫预制膜,使用高温硒化这一可以显著改善铜基薄膜晶体质量的手段进行处理,引入硒原子部分替换硫原子,制备铜钡锡硫硒和铜锶锡硫硒薄膜。使用XRD、SEM、XPS分析表征手段对制备的铜钡锡硫硒和铜锶锡硫硒薄膜进行结构、形貌、元素价态表征。结果 硒化后的铜钡锡硫硒和铜锶锡硫硒薄膜表现出良好的晶体结构,XRD显示组成铜钡锡硫硒和铜锶锡硫硒薄膜由大晶粒组成。硒化后的铜钡锡硫硒薄膜表面由大晶粒组成,形成连续薄膜,不同硒化温度下的铜钡锡硫硒薄膜表面有孔洞出现。随着硒化温度的升高,铜钡锡硫硒薄膜中的小粒子层逐渐消失。硒化后的铜锶锡硫硒薄膜表面晶体层比较稀疏,无法形成连续薄膜,因此无法用于制备薄膜太阳能电池;铜离子、钡离子、锡离子、锶离子、硫离子、硒离子的价态分别为+1、+2、+4、+2、?2、?2。结论 旋涂制备的铜钡锡硫薄膜经过高温硒化之后,铜钡锡硫硒薄膜晶体组成比较致密,组装的玻璃基底/金属钼/铜钡锡硫硒薄膜/硫化镉/氧化锌/铟锡导电玻璃/铝薄膜太阳能电池,表现出光电转换信号。制备的铜钡锡硫硒薄膜太阳能电池的短路电流密度为63 μA/cm²,开路电压为0.169 V。     

溶胶-凝胶法制备Ti(C,N)-Mo_2C-Ni复合粉末的研究

本文采用溶胶-凝胶法在较低温度(1 400℃)下制备了Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末。通过红外光谱(FTIR)、X-ray衍射(XRD)、热重分析(TG-DTA),扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、比表面积分析(BET)、氮/氧含量测定等分析检测方法 ,对该粉末的制备过程进行了初步的研究与分析。结果表明:在1 400℃,真空条件下,以钛酸四丁酯为钛源,以蔗糖为碳源,乙二醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法结合碳热还原法所制得的Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末晶粒小,纯度较高;其制备机理为:原料通过水解、缩聚、裂解/分解等反应,经过干燥后首先得到TiO2混合先驱体粉末,再经过碳热还原及一系列化学反应最后生成了Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末。     

团聚粉改性对反应喷涂Ti(C,N)-TiB2复相陶瓷涂层的影响

影响反应火焰喷涂Ti（C，N）-TiB2复相陶瓷涂层质量的关键因素之一，是喷涂粉体的聚集状态。分别采用化学镀Ni和溶胶-凝胶TiO2包覆Ti-B4C-C-Al系团聚粉工艺，对Ti-B4C-C-Al系喷涂团聚粉进行胶囊化改性．以强化自蔓延反应团聚粉单元，研究团聚粉经胶囊化改性后对反应火焰喷涂Ti（C，N）-TiB2复相陶瓷涂层的影响规律。研究发现，喷涂团聚粉的胶囊化改性是改善反应火焰喷涂涂层质量的有效方法，胶囊化效果越好，喷涂粉的自蔓延反应越充分，反应产物转化率越高；胶囊化改性可有效防止团聚粉中的钛在喷涂过程的氧化，并对涂层组织与分布产生一定影响．使涂层的致密度和显微硬度得到提高。     

Rh(I)中间体及抗高血压药物用手性催化剂的合成及性能研究

在微压状态下,以95%的乙醇为溶剂,三氯化铑、乙烯等为原料,合成了Rh(I)中间体,产率85%;再以该中间体、1,5-环辛二烯、四氟硼酸银和(+)-1,2-双((2S,5S)-2,5-二甲基膦基)苯为原料,四氢呋喃为溶剂合成了Rh(I)手性催化剂,产率91.09%。采用元素分析、¹H-NMR、¹³C-NMR、MS-ESI⁺和IR对其化学结构进行了表征。以合成抗高血压药物雷米普利为反应模型进行催化活性评价,结果表明,该手性催化剂与商业对照品的催化活性相当,转化率≥70%,产品光学纯度≥98%。