5083铝合金在400℃的超塑性变形行为和硬化特征

为研究5083铝合金在500℃以下的超塑性,在400℃进行了恒应变速率拉伸试验,获得了应变硬化指数n及应变速率敏感性指数m,分析了应变速率.ε对伸长率δ,n和m值的影响。结果表明:在400℃时5083铝合金可获得的最大伸长率为278%,对应的.ε=0.000 26 s-1,n=0.122,m=0.274;n随应变速率增大而减小,δ和m随应变速率增大先增大后减小,其中δ受应变速率影响显著。     

铝合金AA5083超塑性变形力学特性

通过对铝合金AA5083超塑性材料的拉伸试验,分析和讨论了变形温度和应变速率对其延伸率的影响,并得到最佳温度525°C,最佳应变速率1.97×10-4s-1,最大延伸率δ=430%.分别用等应变速率法和速度突变法测定应变速率敏感指数m值.最大m值为0.5.     

H18热处理态2024铝合金的高温流变性能

在不同温度(300~475℃)和应变速率(0.000 5~0.1s-1)条件下对H18热处理态的2024铝合金进行了高温拉伸试验,得到了其应力-应变曲线,结合显微组织观察分析了温度及应变速率对该铝合金流变行为的影响与高温塑性变形时的动态软化机制。结果表明:H18态2024铝合金在300℃以上高温进行塑性变形时发生了再结晶,经过475℃、应变速率0.000 5s-1拉伸变形后,晶粒呈等轴状;其伸长率随着变形温度升高和应变速率的增大呈现先上升后下降的趋势;最大应力及应变硬化指数随温度的升高或应变速率的降低而下降;应变速率敏感指数随温度的升高而增大。     

模拟7050铝合金轧制过程的研究

通过比较铸态7050铝合金在不同温度和不同变形速率下的拉伸性能,得到伸长率最长、变形抗力最低的拉伸变形速率和拉伸温度,对7050铝合金的生产和使用提供参考。通过对合金的金相显微组织及不同温度和不同应变速率下拉伸后的断口形貌观察,总结铸态7050铝合金的高温塑性变形机制和断裂机理,为该合金的轧制生产提供理论依据。     

轧制工艺参数对ZK60镁合金组织和拉伸性能的影响

在不同变形温度(275~350℃)和应变速率(5~25s~(-1))下,采用单道次大变形量(80%)轧制ZK60镁合金,研究了变形温度和应变速率对合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着变形温度的升高和应变速率的增大,合金的再结晶体积分数增加;当变形温度不高于300℃时,随着应变速率的增大,再结晶晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度先增后降,伸长率增大;而当温度高于300℃时,再结晶晶粒尺寸先增大后减小再增大,抗拉强度先降低后增大再降低,伸长率增大;在温度300℃,应变速率10s~(-1)下轧制后,所得ZK60镁合金板的拉伸性能最好,抗拉强度和伸长率分别为358 MPa,21.5%。     

AA5083合金在200～525℃的拉伸流变行为

在变形温度为200～525℃、应变速率为0.008,0.013 s~(-1)的条件下,采用等应变速率法对AA5083合金板的拉伸流变行为进行了研究,并采用修正后的Backofen方程描述了该合金在此温度范围内的流变行为,建立了该合金应力随温度变化的本构模型。结果表明:AA5083合金在该应变速率和变形温度下,拉伸变形几乎未呈现应变硬化特征,流变应力只对温度和应变速率敏感,且随温度升高而降低,随应变速率的增大而升高;合金的流变阶段呈现出稳态,且随着温度升高该阶段延长,表现超塑特性;温度为200℃时,合金几乎未进入稳态阶段而出现明显应变软化,表现出动态再结晶特征。     

N18锆合金单轴拉伸行为研究

在室温～700℃温度范围内对N18锆合金板材进行恒应变速率的单轴拉伸试验。结果表明,合金的屈服强度、抗拉强度、弹性模量、强化系数、最大均匀塑性变形量和应变强化速率均随温度的上升而逐渐下降;断面收缩率和颈缩变形量随温度的升高而不断增加;在300℃～500℃温度范围内,伸长率出现最小值,强化指数出现最大值,强度和应变强化速率呈现一定的变缓趋势,这些现象表明,合金材料在温度影响条件下出现动态应变时效现象;此外,不同加载方向(即横向和轧向)对合金拉伸力学行为产生不同的影响。     

TC11钛合金在900℃的超塑性变形行为

对TC11钛合金在900℃、0.000 1～0.4 s-1叫应变速率条件下的拉伸变形行为进行了研究,并用光学显微镜和透射电镜对拉伸试样的显微组织进行了观察和分析.结果表明:当应变速率不大于0.04 s-1时,TC11钛合金呈现出超塑性,且应变速率越低,超塑性越好,当应变速率为0.000 1 s-1时,伸长率达到1 215%;拉伸试样横截面上的α相基本上是等轴状的,而纵截面上的α相随应变速率的降低由长条状变成等轴状,变形过程中存在动态再结晶和扩散蠕变;超塑性变形过程中α/β相界面存在滑移,且α相和β相均发生变形;变形模型为等应变速率模型和等应力模型的混合型.     

表面机械处理对5083铝合金表面形貌和拉伸性能的影响

采用扫描电镜结合慢应变拉伸试验研究了表面机械处理(喷砂和砂轮盘打磨)对5083铝合金的表面形貌和拉伸性能的影响。结果表明:5083铝合金经表面机械处理后,出现了一定程度的损伤(表层产生了裂纹),从而使其拉伸时断裂时间缩短和伸长率降低,其中表面喷砂后,伸长率降低了9.9%,表面打磨后,伸长率降低了13.5%。     

铸态铝黄铜的超塑性

本文 研究了未经任何预处理的大晶粒铸态铝黄铜（ZHA166-6-3-2）的超塑性,结果表明：在变形温度为520～585℃,初始应变速率为2.6×10-4～6.6×10-3s-1范围内,超塑拉伸的伸长率可达到120%以上,最佳应变速率为2.6×10-3s-1,变形温度为575℃,最大伸长率为230%,应变速率敏感性指数为0.32,金相组织分析表明：超薄变形主要发生在大晶粒内部,超塑变形促进亚晶的形成和动态再结晶的进行。     

新型TA32钛合金板的高温拉伸变形行为

在变形温度650～850℃、应变速率0.001～0.100s-1条件下对TA32钛合金板进行高温拉伸试验,研究了变形温度和应变速率对合金高温拉伸变形行为的影响;基于修正的Hooke定律和Grosman方程建立TA32钛合金的高温流变本构方程并进行试验验证。结果表明:TA32钛合金的流变应力受变形温度和应变速率的影响显著,变形温度的升高和应变速率的降低均会使流变应力减小;在变形温度650℃、应变速率0.100s-1下,合金的抗拉强度为680 MPa,约为常温抗拉强度的80%,合金仍具有较高的强度;当变形温度由750℃升至850℃时,合金伸长率的增长幅度和强度的下降幅度均较明显,合金塑性较好;采用建立的高温流变本构方程计算得到的真应力-真应变曲线与试验结果基本吻合,其相关系数和平均相对误差分别为0.979 4和11.1%,该本构模型可较好地描述TA32钛合金的高温拉伸变形行为。     

7039铝合金的热压缩变形本构方程

采用圆柱试样在Gleeble-1500材料热模拟试验机上对7039铝合金进行等温压缩变形试验,研究了该合金在变形温度为300~500℃、应变速率为0.01~1 s-1条件下的流变行为。结果表明:变形温度和应变速率对7039铝合金的流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而升高;7039铝合金的高温流变行为可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数来描述,其热变形本构方程为.ε=5.30×1012[sinh(0.011σ)]5.28×exp[-173.68×103/(RT)]。     

22MnB5热变形行为研究及本构方程建立

以22MnB5为实验材料,在500~950℃范围内和应变速率为0.01s-1、0.1s-1、1s-1的实验条件下,采用热模拟机Gleeble-1500对硼钢进行热拉伸实验,研究了不同变形条件下硼钢的热流变行为;对拉断后的试样断面进行组织分析,阐述了不同变形条件下硼钢的组织对热流变行为变化的影响。研究表明：硼钢的热变形行为属于典型的动态回复型,其流动应力随着温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大,且温度对流动应力的影响更显著;在500℃、应变速率0.01s-1的条件下,硼钢高温下的热力学行为与上述规律有所差别,其流变应力高于高应变速率下的流变应力。最后根据高温拉伸实验所得数据,构建了22MnB5热变形的本构方程,以此来描述硼钢高温下的热流变行为。     

7N01铝合金热变形行为研究

采用Gleeble-3500热模拟机研究了7N01铝合金在变形温度为300℃~450℃、应变速率为0.01s~1s-1时的等温压缩热变形行为。结果表明:7N01铝合金的流变应力均在一个较小的应变时达到峰值,且随着应变速率的提高和变形温度的降低,流变应力峰值增加。在低应变速率(0.01s-1)时,7N01铝合金中出现了再结晶组织,随着变形温度的升高,再结晶晶粒数目增多且尺寸变大。7N01铝合金的显微硬度随着变形温度的升高和应变速率的增大而增大。     

厚板5083铝合金搅拌摩擦焊接头沿厚度方向组织与力学性能

目前,国内外对100 mm以上厚度的铝合金搅拌摩擦焊研究较少。针对110 mm厚5083铝合金(o态)板材进行搅拌摩擦焊双面对接试验。焊后试样进行焊缝表面渗透检测、接头力学性能检测,对焊缝横截面、拉伸试样断口进行光学显微镜金相组织观测、扫面电镜观测。结果表明,试验所得焊接接头质量良好,焊缝表面无渗漏,焊缝内部没有孔洞、隧道等缺陷;试样抗拉伸强度平均值达到母材的98%以上,屈服强度平均值达到母材90%以上,伸长率平均值分别达到母材的75.5%和82.4%,抗拉伸强度沿厚度方向呈现先降低后升高的“V”型趋势;焊缝横截面微观组织无缺陷,晶粒分布均匀并有Mg元素富集相析出;接头断裂机制为混合断裂,从焊缝表面至底部,断裂机制由韧性断裂向脆性断裂趋势发展。试验将110 mm厚铝合金搅拌摩擦焊接头沿厚度方向进行性能分析与研究。     

热拉伸变形及固溶时效处理对TC4-DT钛合金显微组织的影响

分别在α+β两相区(925℃)、近β两相区(960℃)、准β单相区(995℃)对TC4-DT钛合金进行等温恒应变速率热拉伸变形,再进行920,940,960,980℃固溶和550,720℃时效热处理,研究了其流变应力的变化趋势和不同工艺处理后的显微组织。结果表明:在拉伸变形初期,流变应力迅速增大至峰值后缓慢减小,同时流变应力降幅随变形温度的升高而减小;拉伸变形温度越高或变形量越大,组织中初生α相量越少,针状α相越多,形成的片层组织越多;经960,995℃拉伸变形和不同温度固溶处理后,固溶温度越高,析出的针状α相越多,越易形成片层组织;经拉伸变形、固溶和时效处理后的显微组织和时效处理前的差别不大,但在针状α相间的β相上析出了次生α相,且时效温度越高,针状α相越粗大,片层组织越明显。     

汽车用电镀锌IF钢板的应变速率及温度敏感性

对汽车用电镀锌IF钢板进行不同拉伸温度和应变速率下的单向拉伸试验,研究了应力-应变曲线随拉伸温度、应变速率的变化规律,分析了拉伸温度和应变速率对该钢力学性能的影响和应变速率敏感指数随拉伸温度的变化规律。结果表明:IF钢单向拉伸应力随拉伸温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大;屈强比随拉伸温度升高而呈向上开口的抛物线,临界温度约为120℃;不同应变速率下的硬化指数随拉伸温度的变化规律不尽相同;断裂伸长率随拉伸温度和应变速率的变化不大;力学性能的临界温度在100～120℃,但应变速率敏感指数在60℃时最大;此外其温度敏感性系数随应变速率的增加而增大。     

Ti2AlNb合金的高温拉伸变形行为

在变形温度为750~950℃、应变速率为0.1~0.001s-1下进行Ti2AlNb合金高温拉伸试验,研究了温度和应变速率对其抗拉强度和伸长率的影响,建立了高温变形条件下的应力-应变本构模型。结果表明:Ti2AlNb合金是温度和应变速率敏感性材料,随着温度的升高或应变速率的降低,合金的抗拉强度下降,伸长率升高;通过修正Hooke定律和Grosman方程所建立的Ti2AlNb合金热成形本构方程,其计算得到的流变曲线和试验曲线较吻合,可用于表征Ti2AlNb合金的高温变形行为。     

TC17钛合金两相区变形时的失稳行为及组织特征

利用Gleeble 3800型热模拟试验机对TC17钛合金在两相区进行了等温恒应变速率的热压缩试验,分析了压缩失稳的变形条件;采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了压缩变形后试样的显微组织。结果表明:TC17钛合金在热变形温度750℃、应变速率不小于1s~(-1)、变形量不小于45%下进行热压缩时,会发生变形失稳;变形失稳后,随变形量和应变速率增加,其失稳区变窄,组织变形不均匀性加剧;失稳区主要是β转变组织变形。     

2A12铝合金高温拉伸热力耦合仿真模拟

采用实验与仿真的方法，先将试样加热到490℃保温50 min,取出立即进行水冷，获得固溶态2A12铝合金，设置320～380℃三组不同实验温度和0.18～9 s^-1四种不同拉伸速度进行拉伸，研究2A12铝合金加热到不同温度以不同拉伸速度进行拉伸对力学性能的影响。实验结果显示，相同温度下应力随着拉伸速率的升高而升高，而相同拉伸速率下应力随着温度的升高而降低。在ABAQUS/Explicit平台开展仿真研究，绘制拉伸试样模型，把实验数据分别导入模型中，设置热变形和损伤模型等相关参数，导出的仿真结果与实验结果吻合较好，表明所建立的热力耦合仿真模型能较好模拟2A12铝合金的单轴拉伸行为。