铸态27SiMn钢热成形本构方程的建立

利用热模拟试验机对铸态27SiMn钢在应变速率为0.01¹0 s-1,变形温度为1 00010 s-1,变形温度为1 000¹ 150℃条件下的热成形流变应力行为进行了等温恒应变速率压缩试验。通过真应力-真应变曲线,分析了应变速率和变形温度对流变应力的影响规律。通过线性回归分析计算出铸态27SiMn钢的应变硬化指数n,变形激活能Q,获得了铸态27SiMn钢的热成形流变应力本构方程。     

碳含量对奥氏体等温相变影响的数值模拟

利用二维元胞自动机介观模型对不同碳含量影响下钢的奥氏体-铁索体等温相变过程进行了数值模拟.模拟结果显示,等温相变最终铁索体体积分数取决于相变初期铁素体生长速度.由于碳含量不同,15SiMn钢铁索体初始生长速度较25SiMn钢的快,因而,最终铁素体体积分数较大.此外,模拟结果也显示.铁索体相的长大速度取决于奥氏体-铁素体相界处奥氏体相一侧碳原子浓度.15SiMn钢奥氏体相的平衡碳浓度较25SiMn钢的低.     

某复杂外形铝合金筒体挤压成形工艺

分析了铝合金筒体的等温挤压成形工艺及其塑性成形中的难点,确定了此类复杂外形零件的可行的成形方案.并对该零件的等温挤压成形工艺进行试验研究.结果表明:采用等温挤压成形的简体满足使用要求,可为此类复杂外形零件生产工艺设计提供有价值的参考.     

镁合金托弹板半固态挤压成形

采用应变诱导熔化激活法(SIMA法)制备镁合金半固态坯料,再应用等温挤压成形技术,对复杂形状的镁合金托弹板进行了半固态精密挤压成形试验研究;确定了半固态坯料制备、重熔加热和等温挤压成形等工艺过程中的坯料尺寸、加热温度、加热时间及成形速度等工艺参数,设计制造了等温挤压成形模具.半固态等温挤压成形的镁合金托弹板经固溶和时效热处理后,其抗拉强度ób可达到330 MPa,伸长率δ可达到7%,接近锻件性能指标.     

弧面凸轮二维等温挤压成形数值模拟与模具结构优化

弧面凸轮分度机构制造的关键是弧面凸轮的加工.其传统的加工方法是采用棒料切削加工,材料利用率低,生产效率低,产品成本高.弧面凸轮等温挤压成形是以净成形和近净成形为目标的加工技术.用MSC.Marc软件对弧面凸轮等温挤压成形过程进行了二维模拟,具体分析了不同凹模型腔楔角α对坯料填充性能的影响,为实现弧面凸轮等温挤压成形和优化模具结构提供了重要依据.     

镁合金开关面板等温挤压工艺及模具设计

分析了镁合金开关面板的成形要求与等温挤压成形工艺,介绍了模具总体结构及关键成形零件设计与选材。通过试验验证等温挤压成形工艺与模具设计的合理性与可行性,成功地挤压出制品。该等温挤压成形方法与模具设计对类似零件的成形具有一定的参考价值。     

AZ31镁合金散热器等温挤压成形金属流动规律研究

根据等温压缩实验所得AZ31变形镁合金应力-应变数据,通过回归法得出材料温成形数学模型,应用刚塑性有限元法模拟AZ31变形镁合金散热器等温挤压成形,着重探讨AZ31变形镁合金等温挤压成形过程中,变形力及金属流动规律.根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等,也可预测变形时产生的缺陷,为该类零件等温挤压成形工艺提供科学的依据.     

变形镁合金零件数值模拟及成形工艺优化设计

本文采用等温挤压工艺,成形温度为350～360 ℃;根据等温压缩实验所得变形镁合金应力-应变数据,应用刚塑性有限元法模拟变形镁合金等温挤压成形,探讨变形镁合金等温挤压成形过程中,变形力及金属流动规律;根据模拟得到的应力场、应变场、速度场及加载变化等,预测变形时产生的缺陷.在试验生产中针对模拟结果,采用快换式模具结构和局部引流法等,成功地挤压出形状复杂的镁合金零件,其力学性能,组织和尺寸精度均符合要求.从而为该类零件等温挤压成形工艺大规模生产提供科学依据.     

挤压速度对某铝合金筒体支架等温挤压成形的影响

分析了挤压速度对铝合金简体支架等温挤压成形的影响,模拟了不同挤压速度时它的成形过程.通过模拟,提出了最佳挤压速度.     

镁合金射钉枪端盖等温体积成形的数值模拟

针对射钉枪端盖零件,设计了等温挤压成形工艺和等温挤压试验模具.利用DEFORM-3D对成形过程进行数值模拟,预测了射钉枪端盖零件成形力为90 kN以及成形过程分为5个阶段.采用YAW-500 kN微机控制电液伺服压力试验机进行挤压试验,试验证明所没计的成形方案合理町行,同时也验证了数值模拟分析的正确性.     

TC4合金等温挤压过程的有限元数值模拟

采用刚-粘塑性有限元数值技术模拟了TC4合金等温挤压成形筒形件过程，对等温挤压成形过程中需考虑的速度、温度、润滑等因素进行了探讨。     

20SiMn3NiA钢动态再结晶的临界条件

在Gleeble1500热模拟试验机上研究了20SiMn3NiA钢的高温压缩变形行为,并在Sellars模型结构的基础上得出20SiMn3NiA钢发生动态再结晶所需的临界应变(εc)与变形温度(T)和应变速率(ε)的函数关系:εc=0.024Z0.069,Z=εexp 340600/(RT)。     

15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头的失效分析及改进

介绍了15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头在穿制27SiMn钢时发生的主要失效形式。对比了成品顶头和失效顶头的金相组织和显微硬度;利用Gleeble-1500型热模拟机对比了27SiMn钢和20钢在穿制温度下的变形抗力;通过扫描电镜和能谱分析研究了成品顶头表面氧化膜。结果表明:27SiMn钢在穿制温度下变形抗力大,钢中Si含量高,顶头工作温度高,顶头表面氧化膜组织疏松以及在顶头表面氧化膜下面存在一层粗大的铁素体软区,是造成顶头失效的主要原因。提出了提高穿孔顶头使用寿命的措施。     

磨削加工对GCr15SiMn轴承钢表面组织性能的影响

采用扫描电镜,电子背散射衍射、X射线衍射、显微硬度计及三维表面轮廓仪等对磨削加工后的GCr15SiMn轴承钢的显微组织、硬度、残余应力及物相进行了研究。结果表明:磨削后GCr15SiMn轴承钢表面的硬度远高于基体,并且残留奥氏体发生分解,表面呈现压缩残余应力。试样表层组织存在由于塑性变形引起的几何必须位错密度(GND)增加的现象,这是轴承钢表面硬度上升的主要原因。将轴承服役过程以及磨削加工后的组织性能变化进行对比,发现有相似之处。磨削加工引起的表层变化可能是诱发裂纹在表面萌生的原因。     

Effect of tensile deformation of austenite on the morphology and strength of lath martensite

A hot-rolled steel, 22SiMn2TiB, was employed to study the effect of austenite deformation on the microstructure and strength of the subsequently formed lath martensite. It was revealed that the sizes of the martensite packet, block and lath were refined by the tensile deformation of austenite at temperatures above 850 °C. With the increase of the deformation temperature, the packet size increased, whereas the block size decreased. The width of the lath was independent of the prior austenite grain size and the deformation temperature. The refinement of martensite blocks was considered to strengthen the ausformed martensite.     

HSLA钢连续冷却过程的相变与组织研究

在Gleeble—1500热模拟试验机上研究了20SiMn3NiA钢在不同连续冷却条件下相和组织变化,用热膨胀法测定了该钢的连续冷却转变曲线（动态CCT曲线）。研究结果表明,20SiMn3NiA钢中的Mn、Ni、Si等合金元素能有效地阻止铁素体和珠光体的形成,故20SiMn3NiA钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线只有马氏体和贝氏体相变区。当临界冷却速度大于1℃／s时,20SiMn3NiA钢就可以获得板条状马氏体组织,且随着冷却速度的增大,马氏体组织变得越来越细。与静态CCT曲线相比,形变使动态CCT曲线的Ms点升高,奥氏体稳定性降低,形变细化了马氏体和贝氏体组织,使20SiMn3NiA钢在1℃／s的冷却速率下产生较高的强度。     

15SiMn钢奥氏体等温相变的元胞自动机模拟

建立了15SiMn钢奥氏体一铁素体相变的二维元胞自动机介观模型.模拟结果显示,对于某一给定温度,铁索体的长大速度在相变过程中逐渐降低.当生长速度接近0时,奥氏体相中相界面处平衡碳的质量分数为0.523 95%.此外,模拟结果还显示,由于奥氏体晶界上的碳原子扩散和奥氏体-铁素体相界面移动都较奥氏体晶内更快,所以奥氏体晶界上铁素体晶粒形貌为椭圆形.     

58SiMn高强度钢车削表面完整性的试验研究

目的研究58Si Mn高强度钢表面完整性评价指标受切削参数影响的变化规律。方法分别设计单因素和正交试验,采用涂层硬质合金刀具对58Si Mn高强度钢进行车削加工试验,通过采集相关数据,分别讨论了切削深度、进给速度和切削速度变化对表面粗糙度、残余应力、显微硬度和表层微观组织变化等方面的影响。结果进给速度对表面粗糙度的影响最显著,切削速度次之,切削深度的变化对表面粗糙度无直接影响。已加工表面的残余应力随切削速度和进给量的增大而增大。显微硬度随切削深度的增大而减小,随进给量的增大而增大,层深上的显微硬度则呈现先减小后增大的趋势。表层微观组织受切削速度影响不大,未出现明显的相变和晶粒歪曲。结论降低进给速度是减小工件表面粗糙度最直接有效的方法,提高切削速度并不能使表面粗糙度明显减小。工件表面的轴向和切向残余应力均为拉应力,为提高零件使用性能,应采取相应的措施使之转化为压应力。     

一种基于等温多塑性变形机制耦合的数值模拟方法

以TC4合金等温锻造为例,提出一种基于多塑性变形机制耦合的数值模拟方法。通过对等温锻造过程中塑性变形机制的研究和对应变速率敏感指数以及TC4合金动态再结晶的分析,建立材料常规塑性变形、超塑性变形和蠕变变形的判据。并依据多塑性变形机制判据来确定坯料内部各单元的实时塑性变形机制,同时采用相应的本构方程,使模拟结果更符合实际情况,从而能真实反映航空难变形材料的等温锻造工艺过程：普通塑性变形、超塑性变形和等温保压充填模具过程等。模拟结果表明,变形材料并非处于单一塑性变形机制,而是多种变形机制相互协调,并且随着变形的进行,材料各单元的变形机制也随之改变。等温锻造过程中,上述机制的改变与材料的动态再结晶密切相关