TC6钛合金基于m值的高效超塑变形研究

基于m值的高效超塑变形方法是一种全新的超塑性研究方法。采用该方法对TC6合金进行高温拉伸实验,研究其超塑性性能。实验结果表明,该合金具有较好的超塑性,采用该方法进行实验,能缩短拉伸实验的时间,并且可以获得良好的伸长率。其最佳变形温度为900℃,伸长率为1696%。     

工业硬铝LY12合金超塑性的研究

本文研究了工业硬铝LYl2合金的超塑预处理工艺,观察了其组织的变化,经处理后的合金可获得尺寸为10～5微米的细晶组织。系统测量了该合金在不同温度、不同应变速率条件下的延伸率及应变速率敏感性指数m。在温度为485℃、起始应变速率ε_0为4.17×10~(-4)秒~(-1)的最佳超塑变形条件下,LY12合金可获得最大延伸率为480%、m 值为0.65、而流动应力则小于0.35公斤/毫米~2(3.43兆帕)。本文还研究了LY12合金的超塑变形机制,从不同变形机制对总变形量贡献的检验结果表明,其超塑变形的主要变形机制为晶界滑移。文中简要讨论了LY12超塑性提高的原因。     

Effect of Deformation Process on Superplasticity of Inconel 718 Alloy

Inconel 718合金经过热锻、δ相析出处理及再结晶热处理后,分别采用最大m值法和基于最大m值的应变诱发超塑性法进行高温拉伸试验,研究形变热处理及拉伸工艺对材料超塑性能的影响。结果表明,经过热变形、δ相析出及再结晶退火处理后,有效细化了Inconel 718合金的组织。析出的δ相可以在再结晶退火及热变形中起到控制晶界的作用。在950℃变形,采用上述两种方法拉伸变形得到的延伸率分别为566%和340%,说明基于最大m值的形变诱发超塑法可以进一步提高Inconel 718合金的延伸率。     

变形工艺对TC11钛合金超塑性的影响

为了研究TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)钛合金的超塑性变形行为,采用两种改锻工艺细化坯料原始组织,然后在电子拉伸试验机上分别以恒速、恒应变速率和最大m值法进行拉伸实验.结果表明,TC11钛合金在α+β区通过三维镦拔改锻工艺,可以获得晶粒度为6μm的细晶等轴组织,而在β区拔长改锻的组织为粗大的魏氏组织.在变形温度为900℃的条件下,TC11钛合金通过最大m值超塑变形方式获得了异常高的超塑性,最大伸长率达到2300%;而采用常规的恒应变速率和恒速超塑变形,伸长率分别为1147%和1100%.说明TC11钛合金在α+β区通过三维镦拔改锻细化晶粒后,以最大m值超塑变形是获得较好超塑性的有效方法.     

快速超塑性的研究与应用

综述了高应变速率超塑材料种类、变形机理和应用技术的最新进展。高应变速率超塑材料主要是铝基复合材料及铝合金,最近,对镁合金、纳米材料、钛合金高应变速率超塑性能的研究也已开始。高应变速率超塑性在工业中的应用已经起步,例如快速超塑成形技术、一模多件技术等,可以实现中等批量、甚至大批量生产,但是主要集中在铝合金上。未来激光辅助超塑成形技术、电塑性辅助超塑成形技术值得期待。     

轧制镁合金超塑性和超塑胀形

对轧制态MB15镁合金进行了超塑性拉伸实验 ,结果表明 :晶粒尺寸为 5 .9μm的MB15镁合金板材 ,在温度为 5 73K、初始应变速率为 5 .5 6× 10 -4s-1的变形条件下 ,获得的最大延伸率为 30 9% ,应变速率敏感指数为0 .34;当真应变为 0 .3时 ,试样的晶粒尺寸为 4 .5 μm ,说明在拉伸初始阶段轧制镁合金可以获得细晶组织 ,同时发生了部分动态再结晶。利用扫描电镜观察断口发现典型的超塑性空洞形貌特征。通过胀形实验可以看出 ,该镁合金板材的超塑成形性能好 ,具有良好的超塑性成形应用潜力     

诱发钛合金塑性增强的分步超塑性成形法

介绍了分步超塑成形法,从成形方式上探索一种增强材料塑性的途径。分步超塑成形过程中,分别以恒速度与最大m值法,分两步先后作用于拉伸试样,通过控制初始变形方式的变形量以及各步间隙时间等,来促使材料内部产生晶粒细化、组织结构改善等,从而增强材料塑性。实验比较了单步拉伸成形与分步拉伸成形,以及分步成形中恒速法的预应变量对金属延伸率与组织的影响。结果表明:未经特殊细化处理的TC6钛合金分步拉伸,其恒速变形的工程应变为2.0时,可获得延伸率为2053%,而同温度下单步恒速与最大m值法拉伸的延伸率为753.9%与1347%;TC4钛合金在分步拉伸中恒速应变量为1.5时,可获得2147%的大延伸率。可见分步成形显著诱发了塑性增强。此外,预应变量决定着拉伸试样的晶粒组织大小。     

TC4-DT钛合金基于最大m值的超塑变形

采用最大m值法,在温度分别为850℃、870℃、900℃下,对改锻前及改锻后的TC4-DT钛合金棒材进行超塑性拉伸实验。实验结果表明,根据最大m值法拉伸试样TC4-DT在870℃的变形温度下,延伸率达到了最大值1240%,表明该类型TC4-DT钛合金的最佳超塑性变形温度在870℃左右;并且改锻后较细晶粒尺寸的TC4-DT棒材的超塑性明显高于改锻前的较粗晶粒组织,延伸率平均提高了一倍;分析显微组织可知,在超塑性拉伸变形中发生了动态再结晶。     

基于m值高效法的TA15合金超塑性变形

对TA15合金在拉伸试验机上进行应变速率敏感因子(m值)高效超塑性变形试验,研究合金的超塑性性能和显微组织。结果表明:在780~950℃变形时,TA15合金呈现出良好的超塑性能;900℃变形时,该合金的超塑性能最好,m值达到0.62,最大伸长率为1287%;随着变形温度的升高,合金的超塑性能降低,950℃时伸长率仅为567%。显微组织分析表明:TA15合金在超塑性变形过程中,晶粒始终保持等轴状;由于变形温度升高,晶粒合并长大,950℃时发生?→?相转变,初生?相体积分数大幅度降低。与最大m值法相比较,m值高效超塑性变形不仅使TA15合金获得了良好超塑性能,变形效率也显著提高。     

TC4钛合金锥形件叠层超塑成形工艺研究

为了提高锥形件超塑成形效率,提出了叠层超塑成形工艺及高温进出炉成形方案,并采用正反向超塑成形方法以提高壁厚分布均匀性。通过对超塑成形过程自由胀形阶段与贴模成形阶段进行的力学解析,得到了最佳等效应变速率条件下的气压加载曲线。以此为基础,对单层正向成形、单层正反向成形及双层正反向成形进行了920℃超塑成形实验研究。结果表明,正反向成形可显著改善锥形件壁厚均匀性。在双层正反向成形条件下,锥形件最大截面圆度为0.05 mm,最小壁厚为1.01 mm,型面尺寸及壁厚分布均满足使用要求,下层零件的壁厚均匀性较差。叠层超塑成形工艺及900℃装出炉方案可行有效,可使锥形件超塑成形效率提高1倍以上。     

Stored energy analysis of Zn—5Al eutectic alloy in superplastic deformation

The stored energy and the energy release during SPD(superplastic deformation)of a Zn-5Al alloy were studied.The alloy after rolling process gains more stored energy,and the as-rolled speciment can obtain maximum elongation and minimum flow stress without hot loding treatment before SPD.Experimental results show that stroed energy release process is along with SPD process and is also an impetus to SPD.The as -rolled Zn-5Al alloy has 48J/mol stored energy which was measured with DSC(differential scanning calorimeter)and conforms well to the calcuated value.The as-rolled Zn-5Al alloy after SPD with an elongation of 2500% releases 112J/mol stored energy,Analysis shows that the strain rate is in direct ratio to the rate of stred energy release.     

基于BP神经网络的铅黄铜超塑性能预测

运用BP神经网络方法建立了铅黄铜超塑性状态下伸长率与变形参数之间的预测模型,采用标准前馈式神经网络原理建立了铅黄铜超塑性拉伸试验参数与其伸长率之间的神经网络模型,以试验数据为样本,对所建模型进行训练,较好的预测了铅黄铜超塑拉伸的伸长率,最大的误差也只有4.81%.实现了不同变形工艺参数与伸长率之间的非线性映射,也为优化铅黄铜轴承保持架的超塑性成形参数提供理论和试验依据.伸长率预测值与试验结果吻合良好.     

分步拉伸变形对TA15合金超塑性的影响

采用分步变形法对TA15合金在10 kN高温电子拉伸试验机上进行了超塑性拉伸试验,研究了变形温度和预变形量对该合金超塑性性能及微观组织演变。结果表明:变形温度为850~950℃和预变形量为100%~200%时,TA15合金呈现出良好的超塑性;变形温度为900℃和预变形量为150%时,该合金的超塑性能最好,最大延伸率为1456%;变形温度为950℃时,该合金的超塑性能降低,延伸率仅为188%。TA15合金的微观组织状态显示:该合金在拉伸变形过程中微观组织保持等轴状,但是随着变形温度的升高,晶粒开始长大,变形温度越高,晶粒长大越显著。     

稀土Yb2O3对TC4钛合金激光焊接头超塑变形行为的影响

通过添加稀土Yb2O3提高TC4钛合金激光焊缝的超塑性变形能力，改善接头的超塑性变形均匀性。研究结果表明，Yb2O3的加入能够降低焊缝超塑性变形流变应力，提高延伸率，增加接头变形均匀系数值。随着Yb2O3含量增加，焊缝纵向峰值流变应力和延伸率均先降低再升高，在6%时峰值流变应力最低为11.9MPa；延伸率最高为592.3 %，此时焊缝区域组织等轴化程度最高，焊缝的超塑性最好。横向变形时随着Yb2O3含量的增加，接头变形均匀系数K值呈现先增加后减小的趋势，含量为6 wt.%时的试样K值取到最大值为0.209。     

SUPERPLASTICITY IN SiCw／ZK60 COMPOSITE

The superplastic deformation behavior of SiCw/ZK60 composite was investigated at temperatures ranging from 573K to 723K and at initial strain rates ranging from 8.3x10-4s-1 to 8.3x10-2s-1. A maximum elongation of 200% with a m-value of 0.35 was obtained at 613K and a initial strain rate of 1.67x 10-2s-1. The apparent activation energy (98kJ/mol) approximates that for grain boundary diffusion (92kJ/mol) in magnesium. It is proposed that the dominant mechanism of superplastic deformation in the present composite is grain boundary sliding accommodated by diffusional transport, besides, interfacial sliding plays an important role in the superplastic deformation.     

HIGH STRAIN RATE SUPERPLASTICITY IN A SiC_w/2024Al COMPOSITE MADE BY SQUEEZE CASTING

1.IntroductionHighStrainratesuperplasticity(HSRS)infineceramicwhiskerorparticulatereinforcedaluIninUIncompositesisveryattractipeforcommercialaPplicationsbecausetheHSRScompositesusuallyeallibitatotalelongation0f25M00%atahighstrainrate0f>10-2s-1Il-7]andoneofcurrentdrawbacksinsuperPlasticformingteclm0logyisaslowf0rIIilngratewhichistypically10-5-10-3s-1.Forindustrialfabricati0nofceramicwhiskerreinforcedaJumintuncomposites,squeezec88tingprocedureismorecost-ethetivethanpowdermetallurgy(P/M)m…     

Effect of partial melting on superplasticity ofAlNp/6061Al composite

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅａｔｔｒａｃｔｉｖｅｆｏｒｍａｎｙｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｉｒｍｏｄｕｌｕｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ .Ｆｏｒｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｅｒａｍｉｃｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ ,ｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｅｎｓｉｌｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓａｔｉｎｔｅ…     

SUPERPLASTICITY OF A WATER-QUENCHED AND TEMPERED 40Cr STEEL

1.IntroductionSuperplasticity possesses many good characteristics such as high elongation, low flow stress and high atom diffusion ability, which make it show good application in metal forming and diffusion bonding of complex shape structure. Up to now, the superplasticity of steel has been more investigated, however the pretreatment in order to obtain fine grain and then superplasticity was often carried out by circular quenchingof typically 3 times and subsequent high-temperature tempering, …