基于BP神经网络的Ti-26钛合金本构模型

利用Gleeble-1500热模拟实验机,进行了Ti-26合金等温恒应变速率压缩试验,获得了不同温度(700~940℃)、应变速率(0.01~10 s-1)、真应变下的流变应力数据。基于实验数据,根据BP人工神经网络原理算法,建立了Ti-26钛合金高温塑性变形时流变应力的预测模型,训练结束后的神经网络即成为Ti-26钛合金的一个知识基的本构关系模型。预测结果表明,该神经网络本构关系模型具有很高的精度,可用于指导Ti-26钛合金热加工工艺的制定及热成形过程的有限元模拟。     

TC11钛合金本构关系神经网络模型的建立

利用MATLAB软件建立了反映材料热变形本构关系的神经网络模型,该模型中采用遗传算法优化其权值和阈值提高了网络收敛的稳定性。并采用Themecmastor-Z型热加工模拟试验机上进行的TC11钛合金等温恒应变速率压缩试验获得的试验数据进行训练,建立了TC11钛合金热变形本构关系的BP神经网络模型,并进行了预测,预测误差小于10%。     

国内TC18钛合金本构关系研究进展

TC18钛合金具有高韧性,高强度,优良的塑性、淬透性等特点,在航空航天领域被广泛用做各种高承力构件,因此对其力学性能进行研究十分必要。本构关系是表征材料力学性能的最基本方法之一,为此,对TC18钛合金在准静态下的本构关系研究方法进行了综述,主要是通过热压缩实验(包括有限元仿真模拟)和应力松弛实验得到合金的力学性能数据并建立相应的准静态本构关系,并对各种研究方法的特点进行了比较分析。此外,参照具有相同结构类型的合金在动态下的本构关系研究方法,对TC18钛合金动态力学性能和本构关系研究的方向进行了展望。     

BT20钛合金大锻件的热处理

为解决BT20钛合金大锻件在正常温度退火后强度不够的问题，对其进行了不同的热处理试验，发现BT20钛合金的强度随退火温度的升高而增加，塑性随退火温度的升高略有降低，二次退火对其强度和塑性影响不明显，淬火时效处理后合金的强度很高。金相观察表明，退火中发生了相成分的变化，退火温度增高，等轴α相减少，转变β组织增多。结果表明，适当提高退火温度有利于强度的提高。     

常见的钛合金热变形本构模型分析及未来发展

概括总结了钛合金热变形本构模型的三种建立途径,分别介绍了并联概率模型、多项式模型、Arrhenius方程、动态回复与动态再结晶本构模型、Johnson-Cook模型、Zerrilli-Armstrong模型、人工神经网络模型等钛合金本构模型的建立方法、优缺点以及应用现状。结合材料的微观组织结构与宏观变形行为建立本构模型,统一本构模型建立方法及模型形式,依据具体实验条件修正本构模型,建立精确高效的计算系统将成为钛合金本构模型发展的主要方向。     

基于神经网络的热粘塑性材料本构关系的建立

以高温热压缩实验数据为基础，采用人工神经网络建立热粘塑性材料的本构关系，实例证明：这一网络不仅可满足工程应用的需要，还能为塑性加工智能仿真提供准确的原始信息。     

WSTi3515S阻燃钛合金超塑性变形行为及本构关系研究

通过电子万能试验机对具有粗大晶粒的β型WSTi3515S阻燃钛合金进行了超塑性拉伸试验,分析了热力学参数对超塑性能及力学行为的影响,建立了该合金超塑性本构关系。结果表明:WSTi3515S阻燃钛合金可在较宽的温度范围及应变速率区间内(800～920℃,0. 000 5～0. 01 s~(-1))实现超塑性;且在高温低应变速率条件下超塑性能良好,最大延伸率可达556%。与细晶超塑性不同,WSTi3515S合金在超塑性拉伸过程中,稳态变形阶段很短甚至不出现,变形主要集中在准稳态变形阶段,且准稳态变形阶段越长,获得延伸率越大。基于Arrhenius方程建立的本构方程精度不高,而由逐步回归法构建的本构方程误差值基本在5%以内。     

BT20钛合金的工艺特性及锻造与模锻工艺

ＢＴ２０（Ｔｉ－６．５Ａｌ－２Ｚｒ－１Ｍｏ－１Ｖ）钛合金是前苏联航空材料研究院（ＢＨＡＭ）于１９６４年研制成功的一种通用型合金．该合金可用来生产锻件、模锻件、棒材、厚板、薄板和型材等加工产品,在前苏联已列入　ＯＣＴ和ＯＣＴ等有关标准,进行工业化生产,并在飞机结构和发动机上得到应用． 有关ＢＴ２０合金的工艺特性及锻造与模锻工艺方面,已进行了大量的工作［１－３］．现将其作简要介绍,并将其与纯钛和ＢＴ６等钛合金进行对比,评价其可锻性,以供制订合理的ＢＴ２０合金锻造和模锻工艺参考．１确定合金锻造与模锻热…     

一种新型亚稳β钛合金的热变形本构模型

基于新型亚稳β钛合金Ti2448在温度范围为1023～1123 K,应变速率范围为63.000～0.001 s-1的等温热压缩流动应力曲线特征,采用经典的应力-位错密度关系式和动态再结晶动力学模型构建了完整描述亚稳β钛合金热变形流动应力与应变、应变速率和变形温度关系的本构模型.位错密度变化方程和Avrami方程被用来分别描述合金在高(≥1s-1)低(＜1 s-1)应变速率下呈现的动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)两种不同的变形机制.最终通过应用全局优化求解非线性方程的新方法确定本构模型中的相关参数.根据本文所建模型得到的预测曲线和实验曲线吻合较好,能够有效预测Ti2448在热变形过程中的流动应力,为构建亚稳β钛合金热变形本构模型提供一种有效方法.     

TC4钛合金基于Voce方程的稳定流变本构模型研究

提出了一种包含流变软化的本构的构建方法。通过采用圆柱体试样的热压缩模拟试验,在塑性应变速率为0.1 s-1和20 s-1之间时,观察到TC4钛合金在750～950℃范围内均存在流变应力随着塑性应变降低的流变软化现象。采用双Voce方程对试验数据拟合得到了大塑性变形条件下的稳定流变应力。采用LevenbergMarquardt非线性拟合算法得到了TC4钛合金包含流变软化的本构方程。并且发现Levenberg-Marquardt非线性拟合算法求得的本构方程参数比线性拟合误差更小。结果表明文中提出的流变应力计算方法规避了变形不稳定区域对特征变形抗力判断的干扰,得到了符合指数函数的材料高温稳定流变本构模型,在新型金属材料热加工工艺开发中具有较强的应用价值。     

BT20钛合金的金相显微组织

对该合金在不同状态下的样品进行了金相实验方法和显微组织的研究。结果表明，合金的金相显微组织均为α＋β相。     

BT25y钛合金精锻棒材组织与性能的研究

研究了BT25y钛合金精锻棒材的组织与力学性能。结果表明：具有网篮组织和等轴组织的BT25y钛合金精锻棒材室温、高温拉伸性能较好,且两者拉伸性能十分接近,而魏氏组织的断面收缩率和延伸率较低,表现出较差的塑性;魏氏组织、网篮组织和等轴组织在400℃温度、700MPa应力条件下均具有较好的持久性能;在400℃温度、380MPa应力、100h蠕变条件下,魏氏组织、网篮组织具有较好的蠕变性能,等轴组织的蠕变性能则相对较差。     

RBF-Type Artificial Neural Network Model Applied in Alloy Design of Steels

RBF model,a new type of artificial neural network model was developed to design the content of carbon in low-alloy engineering steels.The errors of the ANN model are：MSE 0.052 1,MSRE 17.85%,and VOF 1.932 9.The results obtained are satisfactory.The method is a powerful aid for designing new steels.     

2种轧制温度下BT25钛合金棒材组织与性能

研究了980oc和950℃2种温度轧制的BT25钛合金棒材的室、高温拉伸性能、热稳定性能以及持久性能。研究结果表明,所研究的2种温度下得到的轧制棒材的性能均满足用户提出的标准要求。它们的高温拉伸性能、冲击韧性相当,980℃轧制棒材的室温拉伸性能优于950℃轧制棒材,但后者的热稳定性优于前者,550℃热暴露100h后,后者犟性降低程度较小。BT25钛合金棒材组织比较均匀,均为初生“相和条状届转变组织构成的双态组织,且变形温度较低时,组织较细小,合金的综合性能较高,尤其是热稳定性能较好。     

航空发动机用BT25和BT25y热强钛合金评述

BT25和BT25y是含有高熔点金属W的Ti—Al-Zr-Sn—Mo—W—Si系马氏体钛合金,由于其优异的热强性能在航空发动机中得到应用。概述了BT25和BT25y钛合金的加工工艺、热处理丁艺对性能的影响及其室温和高温的力学性能等。介绍了宝钛集团有限公司等单位合作研究热强钛合金——BT25、BT25y及BT25y改进型的状况,通过添加与钛熔点和密度相近的多元中间合金,保证了这二三种合金成分的均匀性,力学性能达到国外同类合金的水平。     

基于J-C模型的TC18钛合金动态本构方程构建

采用电子万能试验机对TC18钛合金进行常温准静态压缩实验,得到该合金在准静态下的实验数据,根据实验数据,选用分离式Hopkinson压杆对TC18钛合金在温度分别为298、523、773、1 023 K,应变率分别为500、1 000、1 500 s~(-1)下进行动态力学性能实验,从而获得TC18钛合金在高温动态压缩条件下的应力-应变曲线,并利用J-C模型对合金在高应变率下的动态塑性本构关系进行拟合,最终建立该合金在高温下的动态塑性本构方程。通过对模型的计算结果分析表明,该模型可以较好地预测TC18钛合金在高温与冲击载荷共同作用下的塑性流变应力。     

BT8钛合金轧棒的组织与性能

研究了宝鸡钛业股份有限公司生产的BT8钛合金在不同轧制工艺下棒材的组织与性能。不同显微组织的BT8轧棒的室温性能为：Rm31075MPa，Rr0．2≥983MPa，A≥13％-17％，Z≥22％-45％；500℃拉伸性能：σb≥748MPa～768MPa，σ0．2≥595MPa-610MPa，δ≥19％～23％，ψ≥365％。71％。研究表明该合金具有电好的综合性能。     

西北有色金属研究院钛合金研究进展

概述了西北有色金属研究院（NIN）研发的部分高温、高强、低成本、超塑性及低温钛合金近年来的研究进展。指出：使用温度在550～650℃之间的高温钛合金中,550℃高温钛合金已获得应用,Ti-600合金因室温和600℃下综合性能优异,尤其是极佳的蠕变性能,可以用做高推重比发动机压气机轮盘和叶片,具有较好的应用前景;在强度级别为1000～1600MPa的高强钛合金中,Ti—B20合金和Ti-1300合金适宜制作高强或超高强钛合金弹簧;低成本钛合金、超塑性温度较低且应变速率较高的超塑性钛合金、低温钛合金的研究从未间断过,某些合金也已得到应用;NIN今后研究重点是建立已研发合金的规范体系,降低其制造成本,提高其使用性能,最终使其获得广泛应用。