齿轮钢20CrMnTi在1000℃时的变形抗力数学模型

1000℃时在Gleeble-1500热模拟试验机上对20CrMnTi进行热压缩试验,得到了其应力-应变曲线,采用Matlab软件对试验数据进行拟合,得到了变形速率在0.01、5 s-1时的变形抗力模型。结果表明,利用该模型得到的计算值与试验值非常接近,这为20CrMnTi热成形时工艺参数的制定提供了参考。     

淬火温度对20CrMnTi钢组织和性能的影响

通过模拟20CrMnTi钢渗碳后的预冷淬火过程，研究了不同淬火温度对其淬火后组织和性能的影响。结果表明，由于淬火温度的不同，钢淬火后组织和性能发生很大变化。在Ac1～Ac3双相区淬火时，随着淬火温度的升高组织中铁索体量减少，其形态由大块状逐渐变成细片状和孤岛状；钢的强度、硬度和塑性均增加；840℃淬火，强度、硬度达到最大值，870℃淬火，伸长率达到最大值(15.5％)；再提高淬火温度，则强度、硬度和塑性均下降；20CrMnTi钢渗碳后的最佳淬火温度应在840～870℃之间。     

20CrMnTi中厚板热处理淬火及变形研究

通过对 2 0 Cr Mn Ti中厚板淬火、淬火变形的研究 ,制订了新的工艺方案 ,解决了该类产品生产中的一些常见的热处理淬火硬度低及变形大的问题     

20CrMnTi钢温变形流变应力和组织变化研究

本文利用等温压缩实验 ,研究了 2 0 Cr Mn Ti钢不同相区的流变应力变化规律 ,并借助于冶金测试方法研究了相应的组织变化 ,探讨了流变应力的变化机理 ,为温成形工艺研究提供了可靠的参考依据。     

20CrMnTi钢渗碳行为的神经网络模拟

采用双辉离子渗碳技术对20CrMnTi钢进行表面渗碳,并利用神经网络模型预测渗碳层厚度。结果表明,20CrMnTi钢双辉离子渗碳正交实验的预测值与实验值相对误差在1%以内,采用BP神经网络的方法研究渗碳工艺与渗碳性能间的关系是可行的。     

20CrMnTi齿轮开裂分析

一、前言拖拉机变速箱齿轮多采用20CrMnTi钢制造,齿坯锻造后需经正火处理,以改善切削性能,为后来的工序做组织准备。但毛坯在正火后空冷时,常受环境温度的影响,而使其性能指标达不到工艺的目的。齿坯正火加热温度940±10℃,然后空冷。每逢冬季,就会出现经检验组织合格的毛坯中,在花键拉孔和涨孔工序中发生工件开裂,废品率高达6％左右。为此,我们对开裂原因进     

20CrMnTi钢花键轴开裂失效分析

经渗碳、淬火和回火处理的20CrMnTi钢花键轴在使用中其轴肩的根部开裂。对开裂的花键轴进行了宏观、微观分析和硬度测试。结果表明,花键轴的显微组织没有达到要求,导致韧性降低;轴肩根部不是圆角而是直角,造成应力集中,最终导致花键轴开裂失效。     

20CrMnTi钢超饱和渗碳工艺的研究

分别采用常规渗碳和预渗碳加循环渗碳的超饱和渗碳工艺对20CrMnTi钢进行渗碳处理,研究了两种渗碳工艺处理后该合金钢渗碳层的显微组织,并对其硬度及耐磨损性能进行了比较。结果表明:采用预渗碳加循环渗碳这种超饱和渗碳工艺,20CrMnTi钢的渗碳层中形成了大量弥散分布的粒状碳化物,其表面硬度达到1057 HV0.1,耐磨损性能比常规渗碳提高20%。     

20CrMnTi钢和20钢奥氏体晶粒长大行为对比

通过试验研究了20CrMnTi钢和20钢在不同保温温度(1000～1200℃)和不同保温时间(0～300 s)条件下的奥氏体晶粒长大行为,并基于试验结果建立了描述奥氏体晶粒长大行为的Sellars数学模型。通过对比两种钢的奥氏体晶粒长大模型计算值与试验值的平均相对误差(AARE)和相关系数(R),验证了模型的可靠性。试验与模拟结果表明,随着加热温度的升高,试验钢晶粒尺寸都有明显的增加;随着保温时间的延长,在前60 s晶粒尺寸增长快速,之后增速减缓。但在相同试验条件下,20CrMnTi钢的奥氏体晶粒尺寸都明显小于20钢,且没有出现晶粒异常长大现象,说明Ti元素的添加具有明显细化组织的作用。     

Ti-47Al-2Cr-0.2Mo合金多道次热塑性变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机及光学显微镜和透射电子显微镜研究了Ti-47Al-2Cr-0.2Mo(原子分数,%)合金在2.5 s-1,1050～1150℃,道次保温时间分别为1 min、5 min、10 min条件下的多道次热压缩变形行为及其组织演化规律。结果表明,增大道次变形量,合金软化率增大;随着道次间保温时间的延长,合金软化率逐渐增大;变形及保温温度升高,合金软化率提高。动态和亚动态再结晶是合金发生软化的主要原因。再结晶优先发生于层片晶团边界处。随着变形温度升高,γ晶粒内的孪生增多。经过热压缩变形后,组织被细化和均匀化。位错和孪生是主要的变形机制。     

高温变形条件下5A02铝合金的塑性成形性能

随着工业技术的发展和能源问题的突出,铝合金以其质量轻、耐腐蚀性能好、成形性能和加工性能良好等优势成为轻型化首选的材料类型之一。以5A02铝合金冷轧板材为研究对象,通过单向拉伸试验和金相试验对不同变形温度、应变速率条件下5A02铝合金的塑性性能进行分析,并且借助试验数据和Zener-Hollomo参数模型,对高温条件下5A02铝合金的本构模型进行研究。研究结果表明：5A02铝合金在高温条件下变形时,应变速率和变形温度对延伸率的影响很大。在应变速率为0.01s-1、0.001 s-1、0.0005 s-1和0.0001 s-1条件下,当变形温度大于250℃时,5A02铝合金的延伸率大于100%。当变形温度为150℃~250℃时,5A02铝合金的真实应力-应变曲线属于动态回复型,而当变形温度大于250℃时,流变应力曲线存在明显的软化现象。     

2E12铝合金的高温塑性变形流变应力行为

通过在Gleeble-l500热模拟试验机上进行等温热压缩试验,研究2E12铝合金在变形温度为300～500℃和应变速率为0.0l～l0 s-1条件下的流变应力行为,计算、推导出用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述2E12合金高温压缩流变行为的表达式,并分析形变热、变形温度和应变速率等参数对流变应力的影响规律。结果表明:应变速率和变形温度对2E12合金的流变应力影响显著,流变应力随着温度的升高而降低,随着应变速率的提高而增大;在ε≥1 s-1时,形变热导致流变应力降低,且幅度随着应变速率的增大而增大,随着变形温度的升高而降低。     

TiAl基合金的高温塑性变形行为

采用Gleeble-1500热模拟机在变形温度为1 000～1 150 ℃、应变速率为10~(-3)～10~0 s~(-1)的变形条件下,研究Ti-47Al-2Cr-0.2Mo(摩尔分数,%)合金的热变形行为.利用光学显微镜和扫描电子显微镜分析合金在不同变形条件下的组织演化规律.结果表明:流变应力随着应变速率提高和变形温度降低而增大;在变形过程中,流变应力随着变形量增大而增大,当流变应力达到峰值后趋于平稳,表明合金在变形过程中发生了动态再结晶;热变形过程的流变应力可采用双曲正弦本构关系来描述,平均激活能为337.75 kJ/mol;从合金的组织演化过程中可以看出,合金中不均匀的原始组织得到明显均匀化,变形后的组织是由α_2/γ层片晶团和γ晶粒组成的双态组织,在α_2/γ层片晶团和γ晶粒的晶界交界处发现分布均匀的B_2相,并且随着变形温度升高B_2相数量逐渐减少.     

316LN钢ESR材料热变形行为及高温塑性本构方程

为了研究铸态316LN钢ESR材料的高温变形行为,建立铸态316LN钢ESR材料高温塑性本构方程,采用Gleeble-1500D热模拟试验机对316LN钢进行等温压缩试验,研究了316LN钢ESR材料在变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~1 s~(-1)、最大变形量为55%条件下热变形行为,并测得相应的流动应力-应变曲线。结果表明,在高变形温度、低应变速率的条件下,更有利于动态再结晶的发生。通过对试验数据进行多元线性拟合计算,得到了316LN钢的热变形激活能,建立了316LN钢ESR材料的高温塑性本构方程。     

车轴用LZ50钢的热变形行为及高温塑性本构方程

借助Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度1050~1200 ℃,应变速率0.01~1 s^-1,变形量在50%的条件下对LZ50高速铁路车轴钢试样进行热变形压缩试验。通过试验测得该材料不同工艺参数下的真应力-应变曲线,采用Arrhenius双曲正弦函数推导LZ50钢的高温塑性本构方程,并分析了不同热加工条件下LZ50钢的动态再结晶行为。结果表明,LZ50钢对温度和应变速率的变化较为敏感,温度越高,应变速率越低,所对应流动应力值越小。LZ50钢的变形激活能为217 920.626 J/mol。变形温度越高,应变速率越低,再结晶现象越容易发生。     

AZ31B镁合金高温拉伸变形行为的研究

通过高温拉伸试验,研究了AZ31B镁合金板材在250～450℃以及应变速率0.001 s-1、0.01 s-1条件下的高温变形行为,获得了材料的厚向异性系数、伸长率等成形性能参数及有关组织特征.结果表明,不同变形条件下AZ31B合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;硬化速率随变形温度的升高而降低,在温度高于250℃时变化不大.当变形温度为250 ℃,应变速率为0.001 s-1时,合金的厚向异性系数达到最大.随变形温度的升高,AZ31B镁合金的塑性显著提高.合金的动态再结晶温度为250℃,随着应变速率增大,合金发生动态再结晶的速度加快.     

温度对CT20合金孪生变形行为的影响

在不同温度(20~300 K)下对CT20钛合金的拉伸变形行为进行研究,并采用金相显微镜、SEM和TEM观察变形组织及断口,揭示温度对CT20孪生变形行为的影响规律.结果表明,随温度降低,CT20合金的抗拉强度提高,伸长率下降,拉伸断口的颈缩程度逐渐减小;220 K的变形组织内出现孪晶,且孪晶数量和尺寸随温度降低均有所增加;300 K温度下合金的拉伸变形以位错滑移为主导,220 K和20 K下为滑移和孪生共同作用.     

Ductile fracture behavior of 5052 aluminum alloy sheet under cyclic plastic deformation at room temperature

Ductile fracture behavior of a 5052 aluminum alloy sheet undergoing cyclic plastic deformation is investigated in order to clarify the effect of cyclic plastic deformation on formability enhancement in incremental stretch sheet forming at room temperature. In the incremental forming, formability markedly increases owing to strain distribution and accumulation effects. The former effect is activated when the deformation region expands along tool paths. Thus, localization of deformation, which leads to necking or fracturing, can be prevented. On the other hand, local strain is accumulated without fracturing when a blank sheet is repeatedly subjected to out-of-plane deformation at the same position. In this paper, the effect of the strain accumulation due to cyclic deformation generated by bending and unbending is primarily focused on to discuss the effect on deformability. To apply cyclic plastic straining to the specimen, a cyclic stretch-bending test was adopted. A cyclic tensile test was also conducted for larger bending curvature. The experimental results show that cyclic bending–unbending affects the ductility of sheet metals. The fractography obtained by scanning electric microscopy also indicates that fewer and smaller voids are observed particularly on bending the inner side than on the outer side.     

Damage evolution of metallic materials during high temperature plastic deformation

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｄａｍａｇｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｄｅｒｉｖｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｙｕｓｉｎｇｓｏｍｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｓ ,ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄ