铸锻联合成形工艺晶粒分布预测协同仿真技术

开发了一种铸锻联合成形工艺的协同仿真技术。采用ProCAST软件的CAFE模块进行铸造模拟,获得初始不均匀的铸态晶粒尺寸。编译了一组Fortran程序作为Deform-3D软件的功能模块,用以建立初始不均匀铸态晶粒尺寸的分布与Deform-3D锻造模型之间的耦合。通过对Deform-3D的二次开发,实现了锻造过程中微观组织演变的数值模拟。最终实现了对动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶体积分数的预测。采用开发的协同仿真技术对截齿齿体的铸锻联合成形工艺进行了数值模拟分析。模型分别采用了初始均匀的晶粒尺寸和由铸造模拟获得的初始不均匀的晶粒尺寸,获得了两种模型的动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶体积分数的分布。通过对比分析,证明了铸锻联合成形工艺晶粒分布预测协同仿真技术的可行性。     

金属材料铸锻复合成形技术的研究进展

铸造可以成形形状复杂的零件,但铸件的力学性能普遍较低;锻造可以成形力学性能较高的零件,但锻件的形状复杂度受到很大的限制。铸锻复合成形技术将铸造和锻造相结合,取长补短,可成形高性能复杂形状零部件。介绍了几种典型铸锻复合成形工艺,包括铸锻联合工艺、双重挤压铸造、铸挤锻复合工艺、压铸锻造双控技术、铸锻一体化成形技术等。重点介绍了铸锻一体化成形技术的研究进展,并对铸锻复合成形技术的前景进行了展望。     

铸锻复合成形AZ91D摩托车发动机壳体热处理工艺研究

采用不同固溶和时效热处理工艺对液态铸锻双控成形AZ91D摩托车发动机壳体进行了热处理实验。结果表明:样品经过T4(415℃×9h,60℃水淬)处理后,合金的抗拉强度和延伸率最大,其值分别为239.7MPa,1.58%,较未热处理提高幅度分别为41.6%,79.9%。经T6(415℃×9h,60℃水淬+205℃×16h,空冷)处理后,样品显微组织中的第二相得到均化,在一定程度上强化了合金。未处理态、T4、T6状态下的拉伸试样断口形貌中均存在较多的韧窝,表明铸锻双控成形制件的塑性较好。T6(415℃×9h,60℃水淬)热处理后的拉伸试样断口形貌中韧窝最多,塑性最好。     

新型铝合金机械卡钳的铸锻复合成形研究

目前将铸锻复合成形技术应用于机械卡钳等的研究少见报道.为此,采用不同的浇注温度、保压时间和锻压力进行了A356-CrV新型铝合金机械卡钳试样的铸锻复合成形,并进行耐腐蚀性能及耐磨损性能的测试、分析.结果 表明:随浇注温度的升高、保压时间的延长和锻压力的增加,A356-CrV新型铝合金机械卡钳试样质量损失率和磨损体积先减...     

铝合金热成形晶粒异常长大现象研究进展

汽车轻量化技术的快速发展,使铝合金得到了广泛应用。在铝合金成形过程中,往往会出现热成形晶粒异常长大现象。为解决目前普遍存在的铝合金热成形晶粒异常长大问题。研究了铝合金拼焊热成形晶粒异常长大的理论基础,基于晶粒异常长大的影响因素,重点探讨了铝合金拼焊热成形晶粒异常长大的原因。着重介绍了铝合金热锻造临界变形粗晶现象、控制方法以及数值仿真模拟进展。最后提出了铝合金热成形晶粒异常长大的问题和发展方向。     

16Mn钢奥氏体动态再结晶及晶粒细化的研究

本文研究了16Mn 钢奥氏体动态再结晶、晶粒大小、晶粒细化率及γ→α相变后铁素体晶粒大小与工艺参数:变形量ε,变形温度之间的关系。通过大量数据的回归处理,得到奥氏体晶粒细化率在一定温度条件下,与变形量ε之间满足指数函数关系:动态再结晶完成后,奥氏体晶粒平均直径与形变速率温度修正系数 z 之间符合线性关系:γ→α相变后铁素体晶粒大小在一定温度条件下与变形量之间也存在指数函数关系:     

Aermet100钢高温变形动态再结晶晶粒演变行为

目的研究高温变形对合金动态再结晶晶粒尺寸的影响。方法利用Gleeble 3500热模拟试验机对Aermet100超高强度钢进行了热模拟压缩,分析了动态再结晶晶粒在变形温度为800~1040℃、应变速率为0.01~10 s-1条件下的演变行为。结果研究发现,Aermet100钢动态再结晶晶粒随变形温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小,高温、低应变速率变形后获得的动态再结晶晶粒尺寸较大,再结晶充分;低温、高应变速率获得的动态再结晶晶粒尺寸细小,但再结晶不完全。结论根据实验数据,建立了动态再结晶晶粒尺寸随Zener-Hollomon参数变化的理论模型,为Aermet100钢锻造工艺优化提供了理论依据。     

细晶粒TC21钛合金TIG焊成形研究EI北大核心

进行了2μm及7μm两种晶粒尺寸的细晶粒TC21钛合金常规TIG焊试验,研究了母材晶粒尺寸对钛合金焊缝成形的影响。结果表明,2μm的TC21钛合金的焊接参数范围比7μm的TC21钛合金小,只有在一个很窄的电流参数范围内,2μm的细晶TC21钛合金才能得到优良的焊缝成形,脱离此范围,焊缝成形均比7μm的钛合金差很多;所以细晶粒钛合金晶粒越细,进行TIG焊接时工艺控制越困难。讨论了与晶粒尺寸相关的热导率和比热等材料性能参数对热传递的作用,以此对焊缝成形规律作出了初步的解释。     

30CrMnSi钢的热变形行为与晶粒演化特征

对于初始粗晶的高强钢30CrMnSi进行了圆柱体热压缩实验研究,获得了该种材料在不同温度不同应变速率条件下的真应力一应变曲线以及动态再结晶和晶粒细化的规律。应用峰值应力的实验结果计算出了该材料热变形过程的激活能以及每个实验条件的Z参数,得到了高强钢30CrMnSi的热变形过程以及动态再结晶过程的主要特征变量作为Z参数的函数表达式。发现在z参数=1．0E＋12／s～1．OE＋13／s、工程应变一60％的条件下动态再结晶会产生较好的晶粒细化效果。     

基于复合变形的镁合金动态再结晶及晶粒尺寸研究

目的 研究复合变形工艺参数对镁合金动态结晶体积分数及镁合金晶粒度的影响规律.方法 采用镁合金板材压痕-压平复合变形技术、扫描电子显微镜和EBSD等材料性能先进检测技术,获得经过复合变形后的镁合金材料的微观组织及动态结晶体积分数、镁合金的晶粒度等相关数据.结果 当变形温度为350℃、复合变形系数为0.375时,动态再结晶...     

摩擦焊接头热影响区晶粒特征的研究

采用摩擦焊后水淬和空冷的方法研究了２０ＣｒＭｏ＋３５ＣｒＭｏ摩擦焊接头热影响区晶粒状态及其影响因素。研究结果表明，摩擦焊接头近缝区处于动态再结晶状态。分析了其晶粒尺寸与Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ因子的关系，指出强工艺规范可使晶粒细化，使焊缝韧性提高。     

变形镁合金的研究现状

镁合金将成为21世纪最重要的商用轻质结构材料。本文综述了变形镁合金的研究现状，介绍了改善镁合金塑性变形能力的途径。     

连接架复合模设计

根据连接架的结构特点,分析了零件的工艺性,结合公司降成本要求,对模具传统工艺进行合并,开发了落料成形冲孔复合模.详细介绍了模具的整体结构和各个部件之间的运动关系.生产试验表明模具设计合理,结构可靠,能保证零件的成形质量,满足批量生产的要求.     

Grain Distribution for Optimal Strength in Homogeneous and Gradient Nano-Grained Coppers

The distribution of grains plays a crucial role in determining the strength of polycrystalline copper when the grain size is constant. Herein, the mechanical properties of homogeneous nano-grained (HNG) and gradient nano-grained (GNG) coppers with different grain distributions are examined using molecular dynamics (MD) simulations. The HNG-ordered structure has all triple junctions (TJs), whereas the random structure contains many quadruple and quintuple junctions. When grain size is below the critical size in the inverse Hall–Petch relationship, the high-density TJs in the HNG-ordered structure effectively inhibit grain boundary (GB) softening compared with the random structure, leading to higher strength. However, when grain size is above the critical size, subgrains are produced inside the large grains due to dislocation slip. In addition, disordered atoms in HNG-random structure are stacked in the quadruple and quintuple junctions, resulting in thicker GBs. This triggers grain boundary migration, and forms more subgrains at GBs. Subsequently, grain boundary sliding and grain rotation of subgrains induce partial recrystallization in the structure. This consecutively triggered deformation mechanism leads to extra strengthening in the random structure. Further research indicates that combining small-grained ordered and large-grained random structures can be a new approach to effectively strengthen GNG materials.     

基于有限元法的转向直臂锻件晶粒度预报

通过建立耦合了 42 CrMo 微观演化模型的热锻有限元模型,预报了一种转向直臂的热锻晶粒度。结果表明该热锻工艺能够得到晶粒度合格的产品。 使用该工艺进行实际生产,对锻件进行了金相分析,结果与预报晶粒度吻合。     

数值模拟技术及其在塑性成形缺陷预测中的应用

介绍了数值模拟技术的研究进展、优势以及其在材料塑性成形缺陷预测中的应用,分析了数值模拟技术对表面折叠、起皱、裂纹、填充不足等缺陷的预测结果,并指出了缺陷预防措施,展望了数值模拟技术在材料塑性成形缺陷预测中的发展趋势。随着数值模拟技术的快速发展,其必将成为塑性成形缺陷预测中高效实用的预测方法。