型砂回弹本构关系研究

高紧实度造型技术和方法不断发展,型砂回弹是制约铸件精度和质量的重要因素。研究了影响型砂回弹的因素,如型砂紧实率、膨润土含量和压实比压等,这些参数的变化对型砂回弹产生重要影响;导出了型砂回弹关于各个参数的应力-应变关系式,为进一步认识型砂回弹规律和提高铸件精度提供了力学依据。     

湿型砂力学本质特征曲线的研究

用自制的型砂多项性能测试仪，获得了型砂抗压、松弛、抗剪和抗拉测试过程中的应力-应变本质特征曲线，并对它们进行了深入研究，在特征曲线上确定了反映型砂本质性能的8项性能参数，考察了膨润土含量和紧实率对型砂本质特征曲线和型砂性能参数的影响。型砂力学本质特征曲线决定于型砂的内部微观组织结构，反映出型砂的粘弹性和粘塑性等本质性能，体现出型砂在受力变形过程中的微变形本质特征。     

湿型砂力学本质特征曲线的研究

用自制的型砂多项性能测试仪,获得了型砂抗压、松弛、抗剪和抗拉测试过程中的应力--应变本质特征曲线,并对它们进行了研究,在特征曲线上确定了反映型砂本质性能的8项性能参数,考察了膨润土含量和紧实率对型砂本质特征曲线和型砂性能参数的影响.型砂力学本质特征曲线决定于型砂的内部微观组织结构,反映出型砂的粘弹性和粘塑性等本质性能,体现出型砂在受力变形过程中的微变形本质特征.     

型砂成分与性能关系的数学模型

在紧实率恒定的情况下，利用逐步回归分析的方法，建立了湿型砂中膨润土含量、死土含量与型砂劈裂强度、水分、透气性之间关系的数学模型。据此计算出的膨润土含量的误差小于０．６５％，死土含量的误差小于１％，可以满足生产实际的需要。这种模型可用于砂处理系统中型砂性能的自动控制。     

型矿成分与性能关系的数学模型

在紧实率恒定的情况下，利用逐步回归分析的方法，建立了湿型砂中膨润土含量，死土含量与型砂劈裂强度，水分，透气性之间关系的数学模型。据此计算出的膨润土含量的误差小于０．６５％，死土含量的误差小于１％，可以满足生产实际的需要。这种模型可用于砂处理系统中型砂性能的自动控制。     

应变硬化指数的一种简易求法

Hollomon公式很好地反映了大部分金属材料在均匀塑性变形阶段的应力-应变关系: σ=Kε~n (1) 式中σ—真应力ε—真塑性应变 K—强度系数 n—应变硬化指数应变硬化指数n是金属材料的一个重要性能参数。它反应了材料抵抗进一步变形的能力。(1)式中n值通常由应力-应变坐标图上得到,或通过lgσ-lgε线性回归分析计算出。文献[1]给出了线性回归的计算公式。由于通常拉伸试验直接得到的只是工程应力-应变曲线。其真应力和真应变还要通过换     

STAGES ON STRAIN HARDENING CURVE AND ULTIMATE UNIFORM STRAIN

本文采用自行设计和改进的滚动刀口径向引伸仪,精确地测定了若干典型金属材料的真应力(σ)-真应变(ε)曲线。根据最大均匀应变ε_B对应于σ-ε曲线和dσ/1dε-ε曲线交点的理论关系,探讨了基体和第二相对这两条曲线,亦即对ε_B值的影响。根据在双对数坐标上硬化曲线出现阶段性的事实,分析了硬化指数n_1,n_2对基体和第二相敏感的问题。研究表明,dσ/dε-ε曲线主要取决于基体状态,而口σ-ε曲线则受第二相影响较大。n_1对基体较敏感;n_z则对第二相较敏感。n_s的出现是一个值得重视的问题。文中最后讨论了n和ε_B的关系,指出一定条件下只存在n_z=ε_B的近似关系。     

S08Re深冲薄板流变硬化曲线的阶段性试验

一、前言评定深冲薄板深冲性能的主要指标通常有σ_s、σ_b、σ_s/σ_b、δ等常规力学性能及冷弯试验、杯突试验等工艺性能。近年来又提出了塑性应变比R,应变硬化指数n等参数,并认为它们是评价薄板钢深冲性能的主要指标。试验发现,大多数材料(包括低碳铝镇静钢)的真应力(σ)-真应变(ε)关系均能很好地遵守Hollomon指出的σ=kε~n关系,其中k、n值均由拟合法确定,k是应变硬化系数或称强度系数,表示σ-ε曲线的高低位置;n值反映了材料的强化特性,表示σ-ε曲线的弯曲程度,n值在深冲过程中的物理意义     

金属硬化曲线的阶段性和最大均匀应变

本文采用自行设计和改进的滚动刀口径向引伸仪,精确地测定了若干典型金属材料的真应力(σ)-真应变(ε)曲线。根据最大均匀应变ε_B对应于σ-ε曲线和dσ/1dε-ε曲线交点的理论关系,探讨了基体和第二相对这两条曲线,亦即对ε_B值的影响。根据在双对数坐标上硬化曲线出现阶段性的事实,分析了硬化指数n_1,n_2对基体和第二相敏感的问题。研究表明,dσ/dε-ε曲线主要取决于基体状态,而口σ-ε曲线则受第二相影响较大。n_1对基体较敏感;n_z则对第二相较敏感。n_s的出现是一个值得重视的问题。文中最后讨论了n和ε_B的关系,指出一定条件下只存在n_z=ε_B的近似关系。     

节镍型高氮奥氏体不锈钢的动态再结晶行为

对节镍型高氮奥氏体不锈钢在不同应变速率、不同变形温度下进行热变形模拟试验,并根据试验数据绘制应力-应变曲线。利用加工硬化率θ与应力-应变σ的曲线拐点和-dθ/dσ-σ曲线最小值点判定动态再结晶开始状态。确定动态再结晶临界应力σ_c和临界应变ε_c。同时计算出临界应变ε_c与峰值ε_p间的关系:ε_c≈0.378ε_p。构建出节镍型奥氏体不锈钢动态再结晶临界应变预测模型:lnε_c=0.026 85lnZ-4.7358。     

高强硼钢高温软化机制及动态再结晶临界条件

采用Gleeble-1500热模拟压缩试验获得了高强硼钢在880~1000℃、0.01~10 s-1、最大变形55%条件下的真应力-真应变曲线,通过对试验数据的处理和分析,研究了高强硼钢在试验条件下的软化机制及动态再结晶临界条件。结果表明:利用真应力-真应变曲线来判断高强硼钢的软化机制存在宏观判断误区,通过分析θ-σ曲线和晶粒金相可以发现,高强硼钢在本文变形条件下均可以发生动态再结晶;通过lnθ-ε曲线拐点及-(lnθ)/ε-ε曲线最小值判据可以确定高强硼钢动态再结晶临界应变,进而通过σ-ε曲线可以获得临界应力;随变形温度降低或应变速率提高,动态再结晶临界应力或应变值随之提高,且临界应力/应变与峰值应力/应变之间存在如下关系:σc=0.92σp,εc=0.57εp;临界应力/应变与变形条件的关系分别为:σc=17.4048ln Z-450.2409,εc=0.0195ln Z-0.4710。     

30%SiCp/2024Al复合材料动态再结晶临界条件

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对30%SiCp/Al复合材料进行热模拟试验,其变形温度为623~773K、应变速率为0.01~10s-1。采用加工硬化率法对应力-应变数据进行处理,结合lnθ-ε曲线的拐点和(-(lnθ)/ε)-ε)曲线最小值的判据,研究了该复合材料动态再结晶临界条件。结果表明,30%SiCp/2024Al复合材料的真应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力(σp)随变形温度降低或应变速率升高而增加;该材料的lnθ-ε曲线出现拐点,(-(lnθ)/ε)-ε)曲线出现最小值;临界应变(εc)随变形温度升高与应变速率降低而减小,且临界应变与峰值应变(εp)之间具有相关性,即εc=0.563εp;临界应变与Zener-Hollomon参数(Z)之间的函数关系为εc=7.96×10-3Z0.038。     

基于Al-Cu-Li合金流变行为的动态再结晶动力学与形核机制

对Al-Cu-Li合金进行温度300~500℃、应变速率0.001~10s~(-1)的等温热压缩,分析合金的流变行为:结合TEM和EBSD研究合金热变形过程中的组织演变。结果表明:合金流变曲线分为3个阶段:加工硬化阶段、过渡阶段和稳态变形阶段;变形温度越高,流变应力达到动态平衡所需应变量越小。基于应变硬化率(θ)与流变应力(σ)之间的关系,确定动态再结晶的临界应变(ε_c);不同热变形条件下的临界应变(ε_c)与峰值应变(ε_p)之比为0.30342~0.92828;临界应力(σ_c)与峰值应变(σ_p)之比为0.88492~0.99782。引入最大软化率应变(ε~*)和中间变量Z/A,建立ε_c和ε~*与Z/A的关系表达式。构建Al-Cu-Li合金动态再结晶动力学模型,模型表明,温度越高或应变速率越低,越有利于促进动态再结晶分数的增加;显微组织分析结果与模型预测规律一致。Al-Cu-Li合金动态再结晶形核机制主要为晶界突出形核机制、亚晶合并长大机制以及粒子促进形核机制,随温度升高和应变速率的降低,晶内亚晶合并长大机制得到加强。     

粘土湿型砂剪切变形功测试方法及其韧性评价

使用PLC控制的剪切变形功测试仪,记录型砂试样剪切变形过程的变形与强度变化,处理其结果得到剪切功,以表征型砂的韧性.研究了型砂紧实率、膨润土含量、制样锤击次数和淀粉加入量对试样剪切功的影响,并探讨剪切变形中不同阶段剪切功的意义.     

高强度结构钢的韧性启裂和稳态扩展

研究了具有一定韧度的高强度结构钢裂纹早期扩展阻力与材料的微观组织结构、应力状态、变形历史和应变特性之间的关系。结果表明:裂纹扩展阻力(指J_R阻力曲线中的J_i和dJ/da)主要决定于裂纹尖端的塑性约束程度和应力应变场中消耗的弹性能和塑性功。这与三轴应力状态函数σ_mσ~(1/2)有关。材料的流变曲线描述了形变过程中的变形历史和应变特性,有明显的阶段性,其中第Ⅱ阶段的变形历史和应变特性制约着裂纹的启裂过程,第Ⅲ阶段的变形历史和应变特性制约着裂纹的扩展过程。应变硬化率dσ/dε可以敏感地反映出材料内部的应力分布和微观断裂机制。     

冲击载荷作用下Mg-Li合金的力学性能及显微组织

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对真空熔炼制备的Mg-Li合金进行了静、动态试验研究,试件的加载应变率范围为1.7×10-3～1026s-1,得到了材料在不同应变率下的应力-应变曲线。并根据实验结果确立了Mg-Li合金在一维应力高应变率冲击状态下的本构关系。同时还分析了不同应变率冲击后Mg-Li合金的金相组织。结果表明,该Mg-Li合金在室温下的动态冲击性能对应变率不敏感。Mg-Li合金在一维应力高应变率冲击状态下的本构关系为σ=1.5ε,(σ0.12GPa),σ=0.12+2.7ε1.2(σ≥0.12GPa)。随着应变率的增加,晶粒尺寸先变小,再趋于不规则形状,而且晶界处分布的短条状化合物也逐渐集中。     

气冲造型型砂性能控制

简要介绍了气冲造型型砂性能的控制要点,即对型砂紧实率、含水量、透气性、湿压强度、湿劈强度、含泥量、型砂粒度、有效膨润土量、有效煤粉含量等性能的控制及其对铸件品质的影响。     

湿型砂力学本质特征曲线的研究

用自制的型砂多项性能测试仪，一应变本质特征曲线，并对它们进行了深入参数，考察了膨润土含量和紧实率对型砂本线决定于型砂的内部微观组织结构，反映出形过程中的微变形本质特征。获得了型砂抗压、松弛、抗剪和抗拉测试过程中的应力一研究，在特征曲线上确定了反映型砂本质性能的八项性能质特征曲线和型砂性能参数的影响。型砂力学本质特征曲型砂的粘弹性和粘塑性等本质性能，体现出型砂在受力变形过程中的微变形本质特征。     

热加工过程AISI1215钢动态再结晶临界条件

根据AISI1215钢热模拟压缩实验的结果,采用Poliak和Jonas提出的计算动态再结晶临界应变(εc)和临界应力(σc)方法,研究了形变温度和应变速率对εc和σc的影响规律。结果表明,在应变速度较低时(小于30 s-1),采用指数函数形式可以较好描述热加工参数Z(Zener-Hollomon参数)与εc,σc,εP(峰值应变)和σP(峰值应力)间的关系,实验分析的结果表明,峰值应变(临界应变)与Z参数之间表现为正比关系,Z参数增大(形变温度降低或应变速度增加),材料发生动态再结晶的临界应变增加,应力应变曲线上表现出的表观峰值应变增加。根据模型计算的结果,在实验数据的范围内,动态再结晶临界应变与应力应变曲线的峰值应变之间的比值约为0.4~0.5之间,明显小于一般工程应用中估计的0.7。根据模型的计算的结果,用中断淬火试验进行了验证,结果表明与模型计算值吻合良好。     

铸造湿型砂粘塑性性能的研究

本文基于流变学和型砂微变形理论，对湿型砂粘塑性性能进行了研究，对湿型砂的粘塑性本质进行了深入分析，并对反映型砂粘塑性的性能指标—塑变临界值—进行了检测和实验研究，考察了膨润土含量和紧实率对塑变临界值的影响。本文还对标准砂样抗压测试过程的本质特征曲线进行了详细分析，将砂样抗压变形过程分为粘弹性变形、粘塑性变形和砂样破裂三个阶段。