温热条件下TC4钛合金板材超声振动辅助拉伸工艺研究

针对钛合金板材塑性变形能力差、成形温度高的问题,提出了温热条件下超声振动辅助成形方法,希望在温热环境条件下进一步提高钛合金板材的成形性能。本文通过200-600℃条件下的TC4板材超声振动辅助拉伸实验,分析了超声振动工艺参数对钛合金板材拉伸过程当中的工程应力-应变曲线、屈服强度、延伸率等性能指标的影响规律,并对拉伸试件显微组织及断口形貌进行分析。研究结果表明,温热拉伸过程施加合适的超声振动工艺参数,可以使TC4板材流动应力、屈服强度进一步降低,延伸率进一步提高,能够实现在温热条件下进一步提高成形性能的目的。     

AZ31、AZ61和AZ91变形镁合金板温拉成形实验研究

为了获得变形镁合金AZ31、AZ61和AZ91板材的基本力学性能和成形性能,自行设计了在线加热系统,在加热温度175～400℃和应变速率为10-3、10-2、10-1s-1的条件下,对三种镁合金板进行拉伸实验,研究材料的屈强比、成形温度和应变速率等对成形性能的影响,并且对三种镁合金成形性能进行了对比.该研究可以用于指导变形镁合金板成形生产,为优化镁合金成形工艺提供依据.     

耐热铝合金FVS0812板材冲压成形性能研究

通过在293K～723K的温度范围内对耐热铝合金FVS0812板材进行拉伸实验,研究了FVS0812板材主要冲压成形性能指标。研究结果表明,FVS0812板材具有较小的延伸率和塑性应变比,较大的屈强比,FVS0812板材的冲压成形性能不佳。     

车用铝合金AA5182温热成形研究

基于M-K模型分别结合Hill48、Barlat89和YLD2000屈服准则,预测了AA5182铝合金在温热条件下的成形极限。在不同温度下进行AA5182铝合金的温热成形极限实验,获得了材料在不同温度下的成形极限实验数据。比较分析实验结果与预测结果,表明Barlat89屈服准则比其他两个屈服准则更适用于预测AA5182铝合金在温热条件下的成形极限。同时,分析了温度和应变速率敏感指数的变化对成形极限预测结果的影响。结果表明,材料成形极限会随着温度的升高或者应变速率敏感指数的增大而增加。应变速率敏感指数的变化对预测得到材料成形极限的形状也会产生影响。     

食品级超低碳钢冷轧工艺技术研究

为了研究冷轧工艺对食品级超低碳钢的显微组织和力学性能的影响,采用拉伸试验和金相组织分析研究了不同压下率的冷轧、退火和平整延伸率下的组织变化,并分析了微观组织对成形性能的影响。结果表明:经17.1%的一道次压下率、690℃的罩式退火温度和3.6%平整延伸率的冷轧产品,其晶粒尺寸均匀,屈强比减小,综合性能较好。     

工业TC4板材热变形性能及微观组织研究

通过高温拉伸试验,研究拉伸参数对TCA高温变形行为的影响。结果表明：该材料在保温时间为15min,拉伸温度为900℃,初始应变速率为5×10^-3S^-1条件下可获得最佳的热变形性能。工业生产时,可将保温时间延长至30min,将温度提高至900～920℃,初始应变速率增加到1×10^-3～1×10^-2S^-1范围内。采用OM和SEM分析了保温时间、初始应变速率和温度对微观组织的影响,并对不同变形阶段的组织演变和不同温度条件下的断口形貌进行了分析。研究结果表明：可适当增加保温时间和变形温度,使工件在高速率范围内成形,提高零件的生产效率,并从微观组织方面研究了存在该变形条件的内在原因。     

不锈钢／铝合金／不锈钢多层复合板的成形性能

通过拉伸实验测试了不锈钢／铝合金／不锈钢三层、五层复合板的成形性能影响参数：厚度异性系数r、应变强化指数n和屈强比σ0．2／σb，结果表明轧制复合变形量、扩散退火温度对不锈钢／铝合金／不锈钢多层复合材料的成形性能参数有较明显的影响。     

变形态Mg-Nd合金的组织转变和拉伸性能特征

研究不同变形条件对Mg-2.2Nd-0.5Zn-0.5Zr合金室温拉伸性能和组织的影响.经过不同条件的热挤压变形后,该合金的强度和延性都有不同程度的增加,屈强比从0.58提高到0.87左右.固定变形温度时,强度随变形速率增大而降低,延性反之.固定变形速率时,升高变形温度则强度降低,延性增加.弥散于晶界的Mg9Nd化合物细化了晶粒.变形态Mg-Nd合金的高温超塑拉伸研究发现,375℃是该合金的最佳超塑变形温度,应变速率在1×10-2s-1时,延伸率达到329%;当变形速率提高到2×10-2s-1时,该合金的延伸率仍可达到213%.分析不同真应变下的组织发现,在变形初期发生动态再结晶,晶粒得到破碎而变得细小,随着变形程度的增加,晶粒长大程度较小.在变形后的断口形貌中发现,Mg-Nd合金的超塑变形机制为晶界滑移控制下的孔洞连接协调机制.     

AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形

利用热拉伸试验、气胀成形、金相显微镜和扫描电镜,研究AZ31B镁合金薄板热拉伸性能、气胀成形性能及其组织结构.结果表明:在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3～6.6×10-5s-1时,其流动应力4～12MPa,延伸率则为200%～327%,挤压+热轧,冷轧的镁合金薄板表现出良好的超塑性;在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3s-1条件下AZ31B镁合金板材的超塑气胀成形性能较好,胀形件的高度可达24 mm以上,其高径比大于0.80.     

高强度硼钢22MnB5的热变形方程及其模拟应用

利用Gleeble-3500热模拟试验机,在温度为700℃～950℃、应变速率为0.01/s～0.4/s的条件下,对高强度硼钢22MnB5的热变形行为进行研究。结果表明,随着变形温度的升高,硼钢的延伸率升高,变形抗力降低;随着应变速率的提高,硼钢22MnB5的变形抗力和延伸率增大。根据高温拉伸实验得出的数据,构建硼钢22MnB5的稳态流变应力模型和热变形方程,并将试验结果和构建的本构方程输入ABAQUS软件进行U型件热弯曲成形的回弹模拟,数值模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的可靠性和正确性,为成形所需的最大载荷及设备选择提供依据。     

低温压力容器用SA537 CL2钢板的开发

为满足市场对低温压力容器用钢板强度高、可焊接性好、抗断裂性能优异、韧性转变温度低且生产成本低的要求,河北普阳钢铁有限公司开发了美标调质型低温压力容器用钢板SA537 CL2.其采用低碳成分设计,并添加Cr合金元素来提高钢板的淬透性;通过生产试验,获得了最佳生产工艺参数,即第1阶段开轧温度不小于1 050℃,终轧温度95...     

T6态7075铝合金温热下各向异性研究

对高强度铝合金7075-T6在0.03s-1应变率下,50～250℃温度范围进行系列单向拉伸试验,并测得不同温度下的厚向异性系数R。结果表明：7075-T6铝合金的流动应力随试验温度的升高而减小;在50～200℃温度区间,延伸率随温度的升高而增加;当温度为250℃时,由于T6特性的消失,延伸率反有所降低,得到最佳的成形温度在200℃左右;并且通过对3种不同屈服函数Mises,Hill48和Barlat89比较,得到能准确方便描述7075-T6各向异性的屈服函数,确定了不同温度下屈服函数的参数。     

高强度铝合金7075的温成形性能(英文)

对铝合金板料7075在加热状态下的成形性能进行研究。首先,通过单向拉伸试验得到不同温度以及不同应变速率下的应力—应变关系。然后,通过极限拉伸比(LDR)试验和极限拱顶高(LDH)试验对其在不同温度下的拉伸性能和胀形性能进行研究。最后,对不同温度下成形后材料的力学性能进行研究。结果表明:7075铝合金的拉伸和胀形性能在140~220°C均得到较大提升;当温度高于260°C时,由于成形温度对板料热处理状态的影响,成形性能和成形后材料的力学性能均出现下降趋势。     

轧制工艺对800 MPa复相钢组织性能的影响

随着汽车行业的发展,先进高强钢的研究与应用越来越广泛。设计了低C,以Cr、Mn、Si为基本元素,复合添加Ti、Nb、V、Mo等元素的复相(CP)钢化学成分;通过控轧控冷工艺,充分发挥了马氏体和贝氏体相变强化及合金元素的析出强化、细晶强化的复合作用,成功获得了屈服强度大于680 MPa,抗拉强度大于780 MPa,伸长率大于10％的热轧CP钢。研究了不同终轧温度、卷取温度下钢板的组织形貌和析出物大小对其力学性能和扩孔性能的影响,得到了最佳终轧温度为890 ℃,卷取温度为490 ℃。在此工艺下,试制钢板的组织形貌和析出物大小得到了良好的配合,其扩孔率达到47%,扩孔性能最优。     

铝合金板材温热成形性能

在20℃～300℃的温度范围内,分别对7B04-T6和6061-T6铝合金薄板进行了单拉试验,结果表明,7B04-T6高强度铝合金的断后延伸率和拉伸极限应变在温热状态下都有显著的提高,比较适合于温热成形,而6061-T6则不太适合。另外,基于Fields&Backofen本构方程,对7B04-T6在不同温度状态下的强化规律进行了分析和探讨,结果表明,随着温度的逐渐升高,应变强化指数n值不断减小,应变率敏感系数m值则显著增大,应变率强化明显增强,这也是在温热状态下其成形性能提高的主要原因。     

高强油井管用钢高温性能研究

针对550 MPa级高强稠油热采井套管断裂失效的问题,对套管用钢的高温力学性能和蠕变性能进行了研究。在不同温度下对试验钢板进行了高温拉伸和蠕变试验,利用SEM和TEM观察了试样组织及断口形貌。结果表明：试验钢板在350℃时,屈服强度和抗拉强度下降约8%,蠕变速率1.46×10^-6 h^-1;在400℃时,屈服强度和抗拉强度下降约18%,蠕变速率5.34×10^-6 h^-1;随着拉伸试验温度的升高,由于碳化物和析出相的影响,试样断口的孔洞尺寸明显增大,造成性能下降;Cr、Mo的强碳化物析出物对位错滑移的阻碍作用提高了试验钢的抗蠕变性能。     

高强度铝合金板材的温热介质充液成形研究

在温度20℃～300℃的范围内,对厚度1.2mm的7B04-T6高强度铝合金薄板在应变速率分别为0.0006s-1、0.006s-1和0.06s-1的条件下进行了单拉试验,并在此基础上利用MSC.Marc有限元软件进行了筒形件温热介质充液成形的差温热力耦合数值模拟,研究了成形温度、冲压速度和液室压力对于成形性能的影响。结果表明,在冲压速度15mm/min以及液室压力1MPa的情况下,零件的最大成形高度由常温下的20.5mm提高到了300℃时的31.6mm。     

终轧温度对Q420qENH钢板组织性能的影响

研究了Q420qENH钢板显微组织与拉伸性能随终轧温度的变化规律。研究发现,随终轧温度的升高,Q420qENH钢板组织中粒状贝氏体的数量减少,多边形铁素体增多,屈服强度和抗拉强度均降低,屈强比降低。将屈服强度和晶粒尺寸进行Hall Petch拟合,得到的拟合式与试验结果吻合,能够反映出Q420qENH钢在不同终轧温度下的强度随晶粒尺寸的变化趋势。     

5A06-O aluminium–magnesium alloy sheet warm hydroforming and optimization of process parameters

The uniaxial tensile test of the 5A06-O aluminium–magnesium (Al–Mg) alloy sheet was performed in the temperature range of 20–300 °C to obtain the true stress–true strain curves at different temperatures and strain rates. The constitutive model of 5A06-O Al–Mg alloy sheet with the temperature range from 150 to 300°C was established. Based on the test results, a unique finite element simulation platform for warm hydroforming of 5A06-O Al–Mg alloy was set up using the general finite element software MSC.Marc to simulate warm hydroforming of classic specimen, and a coupled thermo-mechanical finite element model for warm hydroforming of cylindrical cup was built up. Combined with the experiment, the influence of the temperature field distribution and loading conditions on the sheet formability was studied. The results show that the non-isothermal temperature distribution conditions can significantly improve the forming performance of the material. As the temperature increases, the impact of the punching speed on the forming becomes particularly obvious; the optimal values of the fluid pressure and blank holder force required for forming are reduced.     

高层建筑抗震钢板的轧制工艺与组织性能

采用光学显微镜和万能拉伸试验机等研究了轧制过程中的开冷温度和终冷温度对Q550D钢板的显微组织、铁素体和M/A岛占比以及室温拉伸性能的影响.结果表明,不同开冷温度和终冷温度下,试样中M/A岛的形态主要为颗粒状、块状和断续分布的长条状,且M/A岛主要分布在贝氏体或者铁素体的相界处;试样中M/A岛体积分数会随着开冷温度或终...