触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

半固态挤压铸造铜合金组织和力学性能研究

以半固态ZCuSn10P1铜合金为研究对象,自主设计了1套1模4件挤压模具并进行了半固态挤压铸造成形实验,研究了成形比压和挤压速率对半固态ZCuSn10P1铜合金挤压铸造组织和性能的影响规律。结果表明:当成形比压由180 MPa增加到250 MPa时,半固态铜合金平均晶粒直径逐渐减小,由89.25μm减小至77.96μm,液相率由36.7%减少至22.3%,抗拉强度由318 MPa增加至387 MPa,提高了21.70%,延伸率由4.2%降至2.8%;当挤压速率由11 mm/s增加至15 mm/s时,固相晶粒圆整度由1.54减小至1.32,此时抗拉强度由368 MPa增加至387 MPa,提高了5.16%,延伸率由3.3%降低至2.8%。     

半固态连续触变挤压成形技术

半固态连续触变挤压成形技术是一种新的加工技术，将半固态技术，铸造和挤压技术融为一体的连续触变挤压技术，是半固态技术在材料制备领域的一个发展，文中主要针对复合材料，易偏析材料和脆性材料的制备。     

半固态金属触变挤压上限分析

运用半固态金属触变塑性成形上限法,对半固态金属触变挤压过程进行了上限分析。导出了半固态金属触变挤压上限功率的计算公式,获得了相对应力与摩擦因子、半锥角和断面缩减率等工艺参数的相互影响关系。对于某一固定的半锥角,摩擦因子的增加使相对应力增大,而增大的幅度随着断面缩减率的增大而增大。对于某一固定的断面缩减率,半锥角的增加,使相对应力下降后再度略有上升。因此存在着一个最佳半锥角,对应于最佳上限解,其相对应力为最小。而且摩擦因子越小,相对应力下降幅度越小。经实验验证,所获计算结果与实验值吻合,可用于指导半固态金属触变挤压工艺实践。     

7075铝合金半固态触变挤压件的显微组织和力学性能（英文）

通过触变挤压工艺对热挤压态7075铝合金深腔圆筒形零件进行成形,分析等温温度和保温时间对成形件显微组织和力学性能的影响。通过正交试验优化T6热处理工艺参数,研究T6热处理对成形件显微组织和力学性能的影响。结果表明,通过触变挤压可以成功成形表面光滑的深腔圆筒形零件,成形温度和加热时间对成形件的金相组织有显著影响。T6热处理可以大大提高深腔圆筒形零件的力学性能,最优的T6热处理工艺参数为：465℃固溶16 h,150℃时效16 h。当半固态坯料在600℃加热10 min后,成形的深腔圆筒形零件具有最佳的综合力学性能,其极限抗拉强度为573.57 MPa,伸长率为13.44%,显微硬度为HV 187.12。     

变形镁合金触变塑性挤压的数值模拟

采用有限元模拟技术对变形镁合金的触变塑性挤压和常规挤压进行了数值模拟,获得了两种挤压变形过程中的行程--载荷曲线、应力、应变分布及温度场分布规律,并对两者的模拟结果进行了对比分析.分析结果表明,变形镁合金触变塑性挤压较常规挤压具有载荷力小、应力较小及温度分布均匀、温差小等优点.进行了相应的工艺实验,实验结果与数值模拟结果基本吻合,表明数值模拟与计算正确.     

变形镁合金触变挤压试验及数值模拟

通过触变挤压模具,对半固态AZ61触变挤压与常规态挤压进行试验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响,并对比了触变挤压数值模拟与试验的差别。结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;半固态镁合金材料变形抗力小,应力分布均匀。模拟结果和触变挤压实验基本吻合．说明数值模拟可以为生产工艺实践提供指导。     

7075铝合金在复杂触变挤压过程中的显微组织和力学性能（英文）

采用复杂触变挤压技术制备7075铝合金弯头零件,随后采用SEM、TEM等分析方法研究材料在复杂触变挤压过程中显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:7075铝合金弯头各部分的显微组织存在较大差异。反向挤压形成的薄壁部位的显微组织出现分层现象,而角挤压形成的零件底部表现为明显的变形组织,且剪切力可以促进晶粒和粗大第二相的破碎。材料中主要的强化相为η相和E相。在坯料加热至半固态和触变挤压的过程中,η相和E相会大量减少。经过热处理后η相和E相均匀析出,可提高材料的力学性能。经过触变挤压和热处理后,弯头零件的平均抗拉强度为485.49 MPa,平均伸长率为5.49%。     

灵活触变挤压A356铝合金的数值模拟

提出了一种新型的三维变截面复杂零件的近净成形方法——灵活触变挤压。运用有限元模拟软件DEFORM-3D对其成形过程进行了数值模拟,得到了成形过程中坯料的流动速度场、等效应变场和挤压杆的压力-行程曲线,分析了坯料在成形过程中的流动规律、应变分布状况和挤压力随挤压行程的变化情况。模拟结果表明,采用灵活触变挤压成形三维变截面复杂零件是可行的。灵活触变挤压与普通挤压相比,在零件成形质量方面具有明显的优势。     

半固态触变反挤压锡青铜的组织演变和力学性能

对CuSn10P1铜合金进行半固态触变反挤压成形试验。研究冷轧变形量、等温温度及等温时间对CuSn10P1铜合金的微观组织演变和力学性能的影响规律。结果表明：半固态触变反挤压能够有效地改善铜合金半固态成形件中的液相偏聚现象,冷轧变形量及等温处理工艺对半固态触变反挤压锡青铜微观组织和力学性能影响较大。随冷轧变形量的增加,平均晶粒尺寸先减小后增大,成形件的抗拉强度先升高后降低。随等温温度的升高和等温时间的延长,晶粒尺寸逐渐增大,成形件的抗拉强度先升高后降低。当冷轧变形量30%、等温温度900℃、等温时间20 min时,半固态触变反挤压CuSn10P1铜合金成形件的组织和性能较好且各部位均匀。     

7075铝合金半固态制坯及触变挤压成形

采用热挤压态7075铝合金直接半固态等温处理法制备半固态坯料,研究了坯料制备过程中加热温度和保温时间对组织的影响规律.并以深腔筒形件为研究对象,设计了半固态触变成形模具,研究了 7075高强度铝合金半固态触变挤压成形筒形件不同部位的组织分布规律,并通过能谱分析研究了筒形件各处的组织成分分布.实验得出优化后的制备7075...     

2024铝合金半固态坯料制备及触变挤压成形

通过对2024铝合金挤压棒材等温热处理,研究了半固态组织形成的机理以及影响因素。利用触变成形工艺成功制备出质量合格的齿轮制件,获得了工业化应用的工艺参数并分析了其影响。结果表明,在挤压温度为625℃、保温10min的条件下可以获得理想的半固态组织,且挤压成形件抗拉强度可以达到290 MPa。     

AZ61镁合金半固态触变挤压成形工艺研究

设计并制造触变挤压模具.进行了高固相率半固态AZ61镁合金触变挤压和常规挤压实验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响.结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;挤压速度越快,变形力越大.采用建立的半同态AZ61镁合金的本构关系,对半固态AZ61触变挤压成形进行了数值模拟,通过对触变挤压实验和数值模拟结果的对比可知.二者拟合的较好.     

半固态触变模锻7A04合金的力学性能

采用2000 kN压力机,对半固态7A04合金进行了触变模锻实验.结果表明:半固态触变模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;半固态触变模锻件的微观组织和力学性能与坯料的制备方法有关,采用SIMA法所获得的成形件的微观组织为晶粒细小、均匀的再结晶组织,因此其组织致密,在拉伸过程中部分晶粒发生塑性变形,断口中多处出现撕裂棱,其力学性能明显好于挤压态坯料;在加热温度为600℃、保温时间为10 min时SIMA坯料模锻件的伸长率和抗拉强度最高,接近于热挤压态棒料的力学性能,优于同等条件下挤压态合金的半固态模锻成形件,其抗拉强度和伸长率分别提高11.8％和78.5％.     

铜合金反向挤压技术应用

介绍了铜合金反向挤压工艺过程,并对挤压生产过程的关键技术进行了分析：采用短行程预应力框架、缸梁整体式后梁的主机结构,设置模轴锁紧装置,保证氧化脱皮壳完整、均匀;采用新研制的弹性固定清理垫装置,有效清理脱皮壳;通过在挤压筒移动缸打开腔油路上设置背压阀,在锁紧腔油路上设置补油阀,实现挤压筒与挤压堵头同步运动;采用反向挤压机用模具自动循环系统,实现铜合金反向挤压生产过程自动化;采用摆入式挤压筒行程限位装置,实现挤压筒的准确可靠定位.研制的铜合金反向挤压设备已投产运行,其运行精度及可靠性、产品质量都明显提高.     

Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压研究

采用拉伸试验机、金相显微镜和等径道角挤压等试验方法对Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压过程进行了研究.结果表明,等径道角挤压工艺对Mg-Al系镁合金有很好的应变诱导效果.经过等径道角挤压的Mg-Al系镁合金力学性能高,晶粒细小.等径道角挤压+等温处理方法制备的Mg-Al系镁合金半固态坯的微观组织晶粒细小,球化程度高,微观组织非常均匀.生产的AZ61、AZ80、AZ91D和AM60镁合金角框零件的微观组织细小,抗拉强度分别达到306.8、308.3、299.8、321.6MPa.伸长率分别达到21.6%、28.4%、14.6%和29.6%.     

铜合金反向挤压技术应用

介绍了铜合金反向挤压工艺过程,并对挤压生产过程的关键技术进行了分析:采用短行程预应力框架、缸梁整体式后梁的主机结构,设置模轴锁紧装置,保证氧化脱皮壳完整、均匀;采用新研制的弹性固定清理垫装置,有效清理脱皮壳;通过在挤压筒移动缸打开腔油路上设置背压阀,在锁紧腔油路上设置补油阀,实现挤压筒与挤压堵头同步运动;采用反向挤压机用模具自动循环系统,实现铜合金反向挤压生产过程自动化;采用摆入式挤压筒行程限位装置,实现挤压筒的准确可靠定位。研制的铜合金反向挤压设备已投产运行,其运行精度及可靠性、产品质量都明显提高。     

触变模锻半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温浇注和晶粒细化复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,并在200T立式油压机上对半固态坯料进行触变模锻成形,研究了触变模锻件的组织与力学性能,并与液态模锻件进行了比较。结果表明:触变模锻件内部组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成,组织均匀致密,经T6热处理后抗拉强度和伸长率分别为317.6MPa和5.8%,比液态模锻件分别提高了13.6%和5.1%,表明触变模锻半固态A356铝合金件具有较好的热处理强化效果和较高的综合力学性能。