F35MnVN非调质钢高温本构模型对比研究

采用Gleeble-3800热模拟实验机对F35MnVN非调质钢在温度范围为950～1 200℃,应变速率范围为0.01～5 s-1进行等温、等应变速率压缩变形.依据所获得的流动应力曲线,拟合获得中间参数表达式,分别获得动态回复-动态再结晶型和Arrhenius方程型两种本构模型.分别统计计算两种模型的预测值与实验值之间的相关系数和相对误差,表明Arrhenius方程型本构模型具有更高的精度,且该模型形式简单,更适合用于F35MnVN钢热锻造过程的数值模拟.     

非调质钢奥氏体动态再结晶研究

使用Gleeble-1500热模拟实验机对两种常用非调质钢进行热变形实验,采用定量金相法研究了变形量、变形温度和变形速率对非调质钢奥氏体动态再结晶过程和晶粒尺寸的影响.结果表明,非调质钢奥氏体微观动态再结晶过程导致宏观流动应力曲线随变形量的增加而变化;动态再结晶晶粒尺寸随变形温度的降低和变形速率的增大而减小.此外,拟合获得了这两种非调质钢的动态再结晶晶粒尺寸模型.     

Ti-3Al基合金高温变形行为及其流动应力模型

在Thermecmastor-Z型热模拟试验机上对Ti3Al基合金进行等温恒应变速率压缩实验,实验选取的变形温度范围为950～1350℃,应变速率范围为0.001～10s-1,高度压下量为70%。利用实验数据绘制出流动应力-应变曲线,研究了Ti3Al基合金的高温变形行为,并运用逐步回归方法构建出该合金的流动应力模型。结果表明,Ti3Al基合金的流动应力随着应变速率的增加而升高,随温度的升高而降低。误差分析表明,该流动应力模型具有较高的精度,可用于指导Ti3Al基合金热加工工艺的制定。     

38MnVS6非调质钢两种高温本构模型的对比

采用Gleeble-1500热模拟实验机对38MnVS6非调质钢在温度为950~1200℃、应变速率为0.01~5s-1进行等温、等应变速率热压缩实验。依据实验所获得的流动应力曲线,分别采用双曲正弦形式的Arrhenius方程和BP人工神经网络模型建立该种钢的高温本构模型。分别统计计算两种模型预测值与实验值之间的相关系数和平均相对误差。结果表明:神经网络模型具有更高的精度,更适合用于该种钢的高温流动应力预测。     

非均质层状模型中线型载荷应力波传播的实验模型研究

利用全息动光弹研究了非均质层状模型在有无弱面条件下线型载荷应力波的传播特性，对两层介质中和上、下界面处的应力场变化进行了分析讨论，并得出相应结论．     

非热弹性马氏体相变的细观本构模型

为了更清楚地认识铁基合金经受非热弹性马氏体相变的本征特性,在细观尺度对非热弹性马氏体相变进行了研究.基于马氏体相变晶体学和内变量本构理论建立了非热弹性马氏体相变的细观本构模型.该模型采用微区相变应变、奥氏体及马氏体的塑性应变表征宏观的非弹性响应,把奥氏体和马氏体变体的等效塑性应变率和体积分数变化率作为内变量描述微观结构变化.模型采用J2流动理论描述微区塑性流动,与采用晶体塑性的描述方法相比模型更简单,且更适用于工程计算.单晶奥氏体单变体简单剪切的模拟结果表明:随着应变的增加,先发生奥氏体塑性变形,进而发生相变,马氏体体积分数与应变呈线性关系;温度较低时易发生马氏体相变并使得材料的强度提高.     

粘着应力拉伸过程数值模拟及粘着应力模型

为了精确计算粘性介质压力成形过程中粘性介质/板材界面粘性附着作用,分析了压力、剪切速率、温度等因素对粘着应力的影响,提出了粘着应力计算模型.将提出的粘着应力模型引入有限元分析软件中,对粘着应力拉伸过程进行了数值模拟,并将计算结果与试验结果进行对比,验证提出模型的可靠性.结果表明:采用建立的模型预测的试样伸长量及应变分布与实验测量结果具有较好的一致性.说明建立的粘着应力模型可以准确反映板材/粘性介质界面粘着应力大小,为精确模拟粘性介质压力成形过程提供了模型.     

基于数值模拟的注射成型聚碳酸酯热 /流动残余应力的壁厚特性

分别基于线性黏弹性模型和可压缩黏弹本构模型,采用相应的有限差分法和有限体积法作为控制方程的离散方法,以计算注射成型制品的流动残余应力和热残余应力.实现了对3 mm,7 mm和11 mm厚度注射成型聚碳酸酯平板的流动残余应力和热残余应力的数值模拟,并结合注射成型实验,分析了薄壁/厚壁制件流动残余应力、热残余应力和总残余应...     

考虑相变的TC4钛合金流动应力研究

为完善TC4钛合金的塑性成形理论,必须建立准确的流动应力模型,而TC4钛合金的流动应力不仅与温度、应变速率和应变量相关,也受到βα+β相变的影响.本文通过等温实验和DSC实验研究了900℃时TC4钛合金的等温与连续冷却过程中的相变动力学,建立了相变动力学模型;通过Gleeble 3800热模拟机进行热压缩实验,根据实测的TC4钛合金在高温β区与低温α+β区的流动应力曲线,建立了流动应力模型;将相变动力学模型与流动应力模型结合,建立了考虑相变的流动应力模型;最后将TC4钛合金在900℃等温不同时间后进行压缩变形,对比实验得到的流动应力曲线与模型计算得到的流动应力曲线,验证了该模型的准确性.     

非连续增强复合材料应力分析的简化模型

本文建立了非连续增强复合材料应力分析的简化模型,在此基础上引入复变函数理论导出复合材料内部应力大小及分布的解析表达式,并利用计算机进行了数值分析,结果表明,在增强体端部有很大的应力集中。     

钛对非调质塑料模具钢奥氏体晶粒长大规律的影响

汽车和家电行业对高品质大截面塑料模具钢的需求量逐渐增大,但随着塑料模具钢截面厚度的增大,其出现粗晶的可能性也增大,这使得合理的热处理工艺设计显得尤为重要。通过添加钛来抑制高温处理过程中奥氏体晶粒的长大行为,并着重研究微合金钛元素对非调质塑料模具钢奥氏体晶粒长大的影响规律。研究发现,含0.03%钛的非调质塑料模具钢在均质化温度高于1 050℃时具有较好的抗晶粒粗化能力,原因是组织中晶界附近存在一定量的以Ti(C,N)为主的析出相。通过以上研究建立了奥氏体晶粒长大模型,该模型可有效预测非调质塑料模具钢高温均质化过程中的奥氏体晶粒长大规律。     

高强度非调质冷镦钢热机轧制实验研究

在Gleeble-3500实验机上对新研制的非调质冷镦钢进行了低温轧制模拟实验,分析了变形和冷却速率对组织转变的影响.结果表明:冷却速率大于5℃/s,得到的基本为粒状贝氏体组织;冷却速率增加,粒状贝氏体中铁素体基体由块状向板条状转变.奥氏体形变促进铁素体的形核和长大,对粒状贝氏体的组织结构也有影响,在大变形情况下发生形...     

初始应力对瑞利波无损评价45钢表层应力的影响

基于瑞利波声弹效应理论,在瑞利波无损表征45钢表层应力的基础上分析了45钢表层初始应力状态对应力评价结果的影响.采用声程固定不变中心频率为5MHz的双瑞利波探头对45钢表层应力进行评价,在归一化互相关函数基础上计算了应力引起的瑞利波信号间时间差.结果表明:初始应力不会影响瑞利波在45钢表层中传播速度随拉伸应力的变化规律,即随拉伸应力的增加,瑞利波在45钢表层中的传播速度基本呈线性规律增加,当应力达到一定值时,再随应力的增加,瑞利波传播速度不再呈线性规律变化;但初始应力和去应力退火状态45钢的名义瑞利波声弹性系数不同,分别为0.838和1.041,最大时间差对应的应力值也不同,去应力退火前后应力     

Fe-15Cr-25Ni高温合金热压缩变形条件下的流变应力模型

采用Gleeble-1500热模拟试验机对Fe-15Cr-25Ni高温合金在应变速率为0.005～1.0s-1,变形温度为950～1200℃条件下的流变应力进行了研究.结果表明:在实验范围内,Fe-15Cr-25Ni高温合金热压缩变形过程中发生明显的动态再结晶;用Zener-Hollomon参数的双曲对数函数能较好的描述Fe-15Cr-25Ni合金流变行为;所回归的峰值应力表达式为:σp＝21.3139lnε· 9.580495×105·Τ-1-538.12;热变形激活能Q＝373.71kJ/mol.     

45钢曲柄调质组织中异常铁素体形成原因分析与改进

为了研究45钢制曲柄发生断裂以及组织中异常铁素体产生的原因,并提出改进措施,采用化学成分分析、断口扫描、金相检验、硬度测试等方法进行测试分析.结果表明,曲柄在锻造后调质前,由于工艺不当使组织中出现大量条状、针状和网状的铁素体,且一直保留到调质后,使曲柄的力学性能低于技术要求,最终导致曲柄断裂.     

7075Al/SiCp复合材料的热压缩变形流变应力和组织行为

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上对喷射沉积7075Al/SiCp复合材料进行高温压缩变形实验,实验条件为:变形温度300～450℃,应变速率0.001～1s-1.结果表明:7075Al/SiCp复合材料的流变应力大小受到变形温度和应变速率的强烈影响,流变应力随应变的增加而逐渐增加,出现一峰值后逐渐下降;流变应力随变形温度的升高、应变速率的降低而降低.可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述7075Al/SiCp复合材料高温压缩变形流变应力.随着变形温度的升高和应变速率的降低,7075Al/SiCp复合材料热变形过程中SiCp的分布逐渐均匀化,有利其热加工性能的改善.     

38MnVTi钢本构方程及加工图

通过热模拟压缩试验,研究了38MnVTi非调质钢热变形行为。试验的变形温度和应变速率为:950~1200℃,0.01~10s-1。分析了不同应变量(峰值应变,0.4,0.6)对应的应力值对建立本构方程的影响规律。建立了应变量为0.4和0.6时,基于动态材料模型的热加工图。结果表明,峰值应力建立的本构方程其预测精度比稳态应力建立的模型高。材料在温度范围为950~1000℃,应变速率范围为1~10s-1区域内变形会发生失稳。材料推荐的热加工最佳工艺条件为:温度1150~1200℃,应变速率0.1~1s-1。     

7050铝合金热压缩变形的流变应力本构方程

对7050铝合金在应变速率为0.01～10s-1、变形温度为250～450℃条件下的流变应力行为进行了实验研究.结果表明:7050铝合金热压缩变形中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的增加而降低;通过线性回归分析计算出7050材料的应变硬化指数n以及变形激活能Q,获得了7050铝合金高温条件下的流变应力本构方程.     

非调质钢曲轴感应淬火裂纹失效分析

目的分析非调质钢曲轴感应淬火时出现裂纹的原因。方法首先统计了裂纹的分布规律,并确定了裂纹源位置,之后通过金相检验、低倍检验,从锻打工艺、材料偏析等角度对裂纹进行了原因分析。结果产生在分模面位置的裂纹,是因产品结构造成该区域材料在锻打过程中发生流速不均,当材料的框型偏析位置在锻造挤压下流动到此处时,偏析的材料产生了微细空洞,该微细空洞在后续感应淬火时成为裂纹源而引起开裂。结论该裂纹的产生与材料框型偏析有直接关系。研究对控制非调质钢曲轴生产中的裂纹缺陷,提高曲轴生产质量,具有重要应用价值。     

高强度低合金调质钢两相区超塑性机理研究

研究了10CrNi3MoV钢超塑性温度拉伸应力应变特征,分析了不同程度变形钢的微观组织和断裂行为,用塑性应变分布场数值模拟研究了高强度低合金调质钢两相区超塑性机理。研究结果表明,低屈服应力的奥氏体相围绕高屈服应力的铁素体相呈网状联通分布,通过自身的塑性变形起到"润滑油"作用;经过一定程度的变形后,强烈的应变硬化使奥氏体相的应力超过铁素体相的屈服应力,促进铁素体相的塑性变形;高应变区的铁素体相转变生成奥氏体相,为后续变形补充"润滑油";持续的"塑变-相变"行为维持大变形中的整体连续性,材料表现为超塑性。