45钢轴类零件径向锻造的锻透性分析

为了优选锻造工艺参数,从物理模拟和数值模拟两个方面对45钢轴类零件在径向锻造中的锻透性进行了研究。在物理模拟方面,在Gleeble-1500D热模拟试验机上对铸态45钢试样在应变速率为1s-1,变形温度为1100℃条件下进行了等温恒应变速率压缩试验,观察了不同压缩量下铸态45钢的金相组织。结果表明,铸态45钢样的晶粒度随着压下量的增加而细化,压缩到一定程度后晶粒度趋于稳定。在数值模拟方面,运用DEFORM 3D软件对45钢轴类零件的径向锻造过程进行了模拟,研究了不同压下量和不同锻打速度对锻透性的影响。结果表明,锻透性随压下量的增加而增大。     

变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响

研究了变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响.铸态AZ80镁合金经470℃×8h固溶处理,然后在400℃条件下进行不同变形量的热轧变形,变形后的部分镁合金进行170℃×16 h时效处理.结果表明,随着变形量的增加晶粒得到细化,当变形量达到80％时,晶粒尺寸由铸态的105 μ.m细化到3 μm,此时抗拉强度达到282.49 MPa;合金的伸长率先增加后减小,变形量为50％时伸长率达到最大,为24.21％;屈服强度先降低后增加.     

316LN钢ESR材料热变形行为及高温塑性本构方程

为了研究铸态316LN钢ESR材料的高温变形行为,建立铸态316LN钢ESR材料高温塑性本构方程,采用Gleeble-1500D热模拟试验机对316LN钢进行等温压缩试验,研究了316LN钢ESR材料在变形温度为900~1200℃、应变速率为0.001~1 s~(-1)、最大变形量为55%条件下热变形行为,并测得相应的流动应力-应变曲线。结果表明,在高变形温度、低应变速率的条件下,更有利于动态再结晶的发生。通过对试验数据进行多元线性拟合计算,得到了316LN钢的热变形激活能,建立了316LN钢ESR材料的高温塑性本构方程。     

塑性变形对铸态AZ80镁合金材料组织性能的影响

研究了塑性变形对铸态AZ80镁合金材料组织和性能的影响。结果表明,在同一温度、不同应变量下,随应变量增加,铸态镁合金孪晶数量先增加后减少,并且在大应变量时出现流线组织;在同一应变量、不同温度下,随温度升高,铸态镁合金晶粒细化不明显;低温时铸态镁合金不仅存在加工硬化,而且存在析出强化,故其硬度大于均匀态镁合金;变形温度为T=350℃时,应变量ε=1.4时,铸态AZ80镁合金变形后可获最高的硬度(40 HRB)。     

热轧参数对大口径厚壁316LN不锈钢管组织和性能的影响研究

使用皮尔格管材轧机在不同轧制变形量和轧制温度下热轧生产了大口径厚壁316LN不锈钢管,采用光学显微镜观察了热轧态管材和固溶态管材的显微组织,采用万能试验机测定了固溶态管材的室温拉伸力学性能。结果表明:提高轧制变形量能促进热轧过程中动态再结晶的形核过程,细化动态再结晶晶粒;提高热轧温度能促进热轧过程中动态再结晶的长大过程,粗化动态再结晶晶粒;不完全动态再结晶的热轧管材在固溶热处理过程中会发生已再结晶晶粒的异常长大,产生混晶,降低力学性能;提高轧制变形量和降低轧制温度可以细化固溶态管材的晶粒尺寸,提高力学性能。     

变形参数对镁合金组织性能的影响

研究了变形温度和变形程度对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响。结果表明，在变形程度一定时，随着变形温度的升高，晶粒有长大的趋势；而在变形温度一定时，随着变形程度的增大，再结晶程度增加(ε=2．87时已全为再结晶组织)，晶粒越细化，分布也越均匀；抗拉强度增量开始是逐渐增大的，但到一定程度时则出现峰值，以后不再增加。     

变形对Al-Ti-C-B晶种合金晶粒细化行为的影响机理

采用了室温冷轧对Al-Ti-C-B晶种合金进行了变形处理,并探究了变形量对其组织及其对工业纯铝晶粒细化和抗衰退性的影响。结果表明,变形使铸态组织中粗大的TiAl3相发生明显的破碎细化,并在一定程度上改善了TiCxBy的弥散分布。在工业纯铝中添加0.2%的铸态Al-5Ti-0.3C-0.2B晶种合金,纯铝的平均晶粒尺寸由1 500μm细化到240μm。当添加变形量为60%的晶种合金时,α-Al的平均晶粒尺寸可进一步细化至165μm,变形后细化效果提高了约1.5倍,并且在保温75min后无明显衰退。但随变形量进一步增加至90%以上时,晶种合金的细化效果略有下降,但其晶粒细化效果仍优于铸态晶种合金。     

热轧工艺对AZ61镁合金铸轧板显微组织的影响

通过研究不同温度下AZ61镁合金铸轧板坯的再加工性能,发现铸轧AZ61镁合金板坯在400、350 ℃时极限再加工变形量大于80%,而在300 ℃时减小到60%左右,在250 ℃时其极限再加工压下量下降到40%左右,200 ℃时进一步降低到20%～30%之间,在室温下极限压下量仅为10%左右.而从变形组织来看,在极限变形压下量范围内,冷轧微观组织与原始态的没有本质区别;200 ℃时轧制晶粒明显伸长,呈纤维状;在高于250 ℃轧制时,晶粒明显细化;在400 ℃轧制时,晶粒细化效果显著,晶粒平均尺寸达到5 μm左右.     

加工参数对铸态AZ31B镁合金热变形行为及组织演变的影响

借助热压缩实验研究了变形温度、应变速率和变形量对铸态AZ31B镁合金热变形行为及组织演变的影响规律。结果表明:(1)峰值应力随着应变速率的降低和温度的升高而减小,主要的形核机制为晶界弓出形核、亚晶旋转形核、孪生诱发形核,以及连续再结晶;(2)低于400℃变形时,温度的升高有利于再结晶的发生及晶粒细化;高于400℃时,晶粒尺寸开始迅速增大;(3)在小于等于400℃变形时,低速率0.1 s~(-1)更有利于再结晶晶粒细化;当变形温度高于400℃时,中速率1 s~(-1)更有利于再结晶晶粒细化;(4)高温低速率变形时,变形量主要影响晶粒尺寸,而高温高速率变形时,变形量主要影响动态再结晶程度。     

热挤压对7055铝合金力学性能及组织的影响

采用挤压铸造成形工艺制备7055高强铝合金,研究了热挤压参数对合金力学性能及微观组织的影响,并与铸态下的力学性能及微观组织进行了对比.结果表明,热挤压态下的7055铝合金的微观组织和力学性能均优于铸态,并且晶粒随着比压的增加趋于细化,抗拉强度随着比压的增加趋于提高.当比压为75 MPa时,在730 ℃温度下进行挤压浇注,经过双级固溶处理和时效后,合金的晶粒明显细化,抗拉强度达到681.4 MPa,伸长率达到7.14%.     

连续变断面循环挤压对TC4合金组织的影响

研究连续变断面循环挤压变形道次、变形温度、变形速度对TC4合金组织的影响。结果表明:在临近再结晶温度变形时,随着变形道次的增加,晶粒的细化程度随之增加;而在较高温度变形时,随着变形道次的增加,晶粒的细化程度先增大后减小,且6道次的细化效果较佳。随着变形温度的升高,由于再结晶的作用,晶粒的细化程度先增大再减小,且在800℃变形时,细化效果较佳;提高变形速度有利于晶粒的细化,但当变形速度过高时,组织分布的均匀性较差。当TC4合金在800℃以2 mm/s经6道次变形后,初生α相尺寸由14μm细化至2~3μm左右,且组织分布较均匀。     

铸态铅黄铜准超塑性拉伸组织变化的研究

采用单向拉伸对铸态铅黄铜进行了准超塑性研究。在温度相同条件下，在较高的拉伸速度下获得了大伸长率。在相同的速度下，随着温度的升高，动态再结晶现象比较明显。金相组织分析表明，在动态再结晶开始时，新的晶粒首先出现在晶界附近。随着变形量的增加，再结晶区由晶界逐渐向晶粒内部扩展，最后动态再结晶完成，整个晶粒内部完全细化。     

AZ31镁合金压缩过程中的变形性能及组织演变

在不同温度下对AZ31镁合金进行了热压缩,研究了试验合金高温变形时变形量与温度之间的关系以及组织演变.结果表明,随着温度升高,AZ31镁合金塑变能力增加,适宜在高于240 ℃进行热加工.非基面滑移系开动是AZ31镁合金塑性提高的主要原因.随着变形量的增大,晶粒逐渐细化.当变形量达70%时,晶粒细化至2～3 μm.发生动态再结晶是高温压缩过程中晶粒细化的主要原因.     

高拉伸力学性能微纳结构316L不锈钢的制备

应用铝热反应法制备了铸态316L不锈钢,采用不同变形量进行了轧制。通过XRD、SEM和TEM观察了微观组织,并测定了力学性能。结果表明,当轧制变形量由30%增加到70%时,亚微米奥氏体晶粒尺寸从236 nm下降到176 nm,并且很好地分散在微米晶奥氏体中,铁素体平均晶粒尺寸从105 nm减小到63 nm。当轧制变形量为30%时,组织中没有纳米晶奥氏体晶粒,当轧制变形量增加到70%时,纳米晶奥氏体的体积分数增加到45%。轧制变形量从30%增加到70%时,抗拉强度从682 MPa上升到985 MPa,屈服强度从550 MPa上升到800 MPa,伸长率从16%增加到20%。当轧制变形量为70%时,抗拉强度、屈服强度和伸长率达到最佳。     

铸态316 LN钢基于应变补偿的本构模型

采用Gleeble-1500D热模拟实验机,对铸态316LN不锈钢进行了高温压缩实验,根据铸态316LN不锈钢在变形温度为900～1200℃、应变速率为0. 001～1 s~(-1)、变形量为55%下的高温压缩实验结果可知,该材料的流动应力受变形温度、应变速率和应变的共同影响。因此,在传统Arrhenius本构模型基础上,引入了应变对流动应力的影响。通过五阶多项式描述了应变与材料参数的关系,建立了基于应变补偿法的铸态316LN不锈钢的本构模型。通过引入相关系数R、平均相对误差AARE,对该模型进行了评估,对比该模型的预测值与实验值的结果后得出,R值为0. 995,AARE值仅为4. 48%,证明了采用修正后的模型预测该类材料的流动应力具有较高的精度。     

轧制温度和轧制道次对Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金组织和性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、电子万能试验机和激光导热仪研究了轧制温度和轧制道次对Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明:铸态Mg-1RE-0.5Zn-0.5Zr合金主要由镁基体(α-Mg)和沿晶界分布的LaMg_(12)、CeMg_(12)第二相组成。经过轧制变形后,合金的晶粒细化,力学性能得到改善。当轧制温度相同时,合金的抗拉强度随着轧制道次的增加而提高。当轧制道次相同时,轧制温度越高,合金的抗拉强度越高。在相同的轧制温度下,合金的断后伸长率随着轧制道次的增加先降低后升高。轧制退火态合金的抗拉强度低于轧制态合金,这是由于退火处理后晶粒长大,合金的抗拉强度略有降低。合金在410℃轧制不同道次时的热导率较高,3道次轧制的最高,达146.678 W/(m·K),比铸态合金提高了20.9%。410和450℃轧制退火态合金的热导率相比轧制态的变化不明显。     

铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金多道次压缩变形行为及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟试验机研究了铸态Al-Zn-Mg-Cu铝合金单道次等温和多道次非等温压缩变形行为,分析了其流变应力和组织演变规律。结果表明,随着变形道次增加和道次变形温度降低,流变应力值增大,不同道次间歇内应力软化程度变化不明显,原始晶粒压缩至长宽比约4∶1时晶粒在有利位向开始细化,累积真应变为0. 9时原始长条状晶粒破碎成细小等轴晶;随着热压缩后保温时间增加,组织发生回复,晶粒短轴变宽,两道次压缩组织演变为原始晶粒长宽比减小,三角晶界处的破碎小晶粒在保温30 s过程中向原始晶粒扩展长大,第二相逐渐溶解;三道次压缩及其在保温30 s过程中组织演变为原始晶粒长宽比减小,原始晶粒细化和新晶粒长大,第二相在热压缩过程中回溶,并在保温时析出。     

锻造工艺参数对316LN不锈钢动态再结晶的影响

用Simufact软件模拟了316LN不锈钢在变形温度1000~1200℃、应变速率0.01~0.05 s~(-1)和不同型砧条件下的镦粗过程。从晶粒大小分布分析了不同锻造工艺参数对316LN不锈钢动态再结晶的影响,通过热变形方程和晶粒度分布图验证了锻造工艺参数对动态再结晶峰值应力的影响。结果表明316LN不锈钢动态再结晶程度与应变量、变形温度和应变速率有关。     

316LN奥氏体不锈钢热变形组织研究

在600~1 000℃范围内对316LN管道用钢进行高温拉伸试验,通过光学显微镜以及透射电镜对拉伸组织进行研究。结果表明,在600℃时,晶粒被拉长,晶界处存在位错聚集,未发生动态再结晶。当温度升高到800~1 000℃时,变形晶粒逐渐消失,发生动态再结晶,晶粒尺寸增加,位错逐渐消失。     

稀土对低镍铬锰氮不锈钢凝固组织的影响

研究了低镍铬锰氮不锈钢的凝固模式,观察了其稀土元素Ce不同含量相同冷却条件下的铸态组织,并测量了其硬度值。结果表明,低镍铬锰氮不锈钢的凝固模式为全奥氏体模式,添加稀土元素Ce后,细化了其铸态组织;随着稀土加入量的增加,其组织由胞状转变为树枝状,晶粒更加细小;当稀土加入量增加到0.067wt%时,晶粒度级别变为6.47,比不加稀土的不锈钢增加了3个级别。稀土元素Ce加入后,通过细化晶粒和晶界强化作用,提高了低镍铬锰氮不锈钢的硬度。