基于ANN的喷射沉积ZA35合金热挤压工艺优化研究

采用人工神经网络的方法,研究了挤压比、挤压比压和挤压温度对喷射沉积ZA35合金力学特性的影响,建立了喷射沉积ZA35合金热挤压工艺的人工神经网络模型。模型的输入参数为挤压比、挤压比压和挤压温度,输出参数为合金的抗拉强度和伸长率,该模型可以预测ZA35合金在不同热挤压工艺参数下的力学特性,也可以优化热挤压工艺参数。模型结果与实验结果吻合良好,推荐喷射沉积ZA35合金热挤压工艺参数：挤压比压为430 MPa,挤压比为12,挤压温度为260℃。     

热挤压对喷射沉积TiCp/ZA35复合材料力学性能的影响

采用热挤压对喷射沉积TiCp/ZA35复合材料进行致密化处理,分析挤压比压、挤压温度、挤压比及挤压速率对复合材料力学性能的影响。结果表明:热挤压后,TiCp/ZA35复合材料中反应生成的增强相TiC颗粒在晶界和晶内分布均较均匀,组织中析出MnAl6强化相,相对密度提高;当挤压比压为430 MPa,温度为285℃,挤压比为12,速率为8 mm/s时,挤压后复合材料的抗拉强度为485.0 MPa、伸长率为9.53%。     

挤压比压对喷射沉积ZA35-3.5Mn合金组织及力学性能的影响

利用喷射沉积工艺制备ZA35-3.5Mn合金,研究挤压比压对其微观组织及力学性能的影响。结果表明:挤压比压由400 MPa升至460 MPa,锭坯合金晶粒逐渐细小,挤压比压再升高,合金组织变粗大,挤压后合金中析出富锰相。随着挤压比压的增加,抗拉强度、硬度及伸长率增加,当挤压比压为460 MPa,综合力学性能达到最大,挤压比压继续增加,抗拉强度和硬度略上升,而伸长率明显下降。     

喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的显微组织和力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、拉伸试验机对喷射沉积工艺制备的Mg-9Al-4.5Ca锭坯沉积态和挤压态的显微组织、相组成与力学性能进行研究。结果表明:喷射沉积Mg-9Al-4.5Ca合金的组织较常规铸态细小,经热挤压加工后组织进一步细化,沉积态合金的组织为等轴晶,晶粒度为3～5μm;沉积坯的相组成为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Ca2Mg6Zn3和MgZn2,经热挤压后相组成转变为α-Mg、Al2Ca、Mg2Ca、Mg17Al12和MgZn2;合金挤压态的力学性能较常规变形镁合金MB7有显著提高,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为470MPa、390MPa、8%。合金的强化机制主要为细晶强化,固溶强化和弥散强化。     

Ni及热处理对ZA35合金阻尼性能的影响

研究合金元素Ni和热处理对ZA35合金组织和阻尼性能的影响。结果表明:0.3%Ni使ZA35合金组织细化,二次枝晶臂间距减小,热处理后出现粒状组织;ZA35合金的内耗随温度升高而增加,随测试频率升高而下降,在测试频率为1 Hz、温度为140℃,ZA35合金的内耗达到0.076;测试温度为140℃,ZA35-0.3%Ni合金阻尼较ZA35合金增加12.1%,热处理后阻尼较ZA35合金增加25.8%。     

高耐腐蚀Mg合金制造技术

日本专利JP2006 16664中公布了一种具有高耐腐蚀性能的Mg合金制造工艺。这种M合金材料是以Mg合金切削屑为原料,经过压制和热挤压（在常压下进行,挤压温度573—723K,挤压比25—400）处理后制成的。     

喷射沉积Mg-Al-Ca-Zn镁合金力学性能研究

采用喷射沉积加热挤压成形方法制备Mg-Al-Ca-Zn镁合金,使用SEM、TEM等技术对其组织和力学性能进行研究。结果表明:喷射沉积挤压态镁合金组织均匀、晶粒细小,合金中存在大量细小的第二相;沉积挤压态合金抗拉强度可达到425 MPa,延伸率为3%,细晶强化是其主要强化机制;时效处理对喷射沉积挤压态合金抗拉强度无明显影响,但会降低高合金化合金的延伸率,固溶时效处理会降低合金抗拉强度,但可提高低合金化合金的延伸率。     

时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织及电化学性能的影响

用金相显微镜、XRD、扫描电镜以及电化学工作站,研究不同时效时间对ZA35-1.35Si-0.3Zr合金组织和电化学性能的影响。结果表明:固溶时效处理可以有效减小ZA35-1.35Si-0.3Zr合金晶粒尺寸,提高其电化学性能;时效时间为6 h时,合金晶粒尺寸最小,第二相数量明显增多且颗粒细小、分布均匀;在6 h时效时间下合金的电化学性能最好,腐蚀电流密度比铸态ZA35-1.35Si-0.3Zr合金降低71.9%;时效处理ZA35-1.35Si-0.3Zr合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中电化学性能增强的主要原因是合金的容抗弧变大,极化电阻增加,腐蚀速率降低。     

钨合金穿甲弹芯变形缺陷的产生形式和形成力学分析

在分析高比重钨合金弹芯挤压变形缺陷产生形式的基础上,利用钨合金变形体塑性区内的速度场分布,推导了变形钨合金弹芯形成内部破裂和表面破裂条件的力学判据,并绘制了两种变形缺陷的力学判据曲线图.试验结果表明,该力学判据将为合理制定液力挤压变形工艺参数、设计优化工模具结构、预测挤压变形缺陷和提高挤压制品质量提供重要的理论依据.     

双向挤压与螺旋复合变形有限元分析

以AZ31镁合金为研究对象,对双向挤压与螺旋复合变形模型进行工艺参数的数值模拟运算,分析工艺条件对AZ31镁合金在成型过程中等效应变和挤压力的影响。结果表明:双向挤压与螺旋复合变形可显著提高坯料变形过程的等效应变,随着挤压比的增加、挤压温度和挤压速度的升高,坯料所获得的等效应变值显著升高,双向挤压与螺旋复合变形AZ31镁合金的等效应变值可高达3.2。工艺条件的有限元分析为镁合金在双向挤压与螺旋复合变形的实际生产应用提供了重要参考价值。     

热挤压钨合金动态力学性能及破坏规律研究

采用热挤压工艺对94.9W-3.4Ni-1.6Fe-0.1Co合金进行形变强化,沿与挤压棒材轴向呈0、45、90°夹角方向取试样进行动态压缩性能试验,对试验后的试样进行微观分析,测试挤压后钨合金的显微硬度。试验结果表明:热挤压钨合金具有纤维状的微观组织特征,屈服强度和塑性呈现明显的各向异性,挤压过程中粘结相的强化效果较钨颗粒明显;热挤压钨合金的绝热剪切敏感性呈现各向异性,垂直于纤维组织方向绝热剪切敏感性最高,平行于纤维组织方向绝热剪切敏感性较低;挤压后钨合金裂纹易于在钨颗粒内部萌生和扩展。     

Si对ZA35合金组织和摩擦磨损性能的影响

以不同Si含量的ZA合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜及摩擦磨损试验研究Si对ZA35合金的组织和耐磨性的影响。结果表明:适量Si加入可以有效细化晶粒,提高ZA35合金的耐磨性,当Si的质量分数为1.35%时,粗大树枝晶转变为细小碎块状且组织均匀,细化效果最优;随Si含量的增多,摩擦磨损性能逐渐增强,当Si的质量分数为1.8%时,与ZA35合金相比,磨损量减少76.7%,摩擦因数降低46.9%。     

环向进气固体火箭冲压发动机补燃室流场数值模拟

文中采用标准κ-ε双方程湍流模型数值模拟一种环向进气的固体火箭冲压发动机补燃室的掺混燃烧过程．考虑了补燃室的出口反压、空燃比和燃气喷射角度等设计参数对燃烧流场的影响．结果表明：增大出口反压和空燃比．有利于补燃室内掺混和燃烧的进行;增大燃气喷射角度．补燃室头部温度升高,燃料停留时间增大,对燃烧流场特性影响不大。     

等通道角挤压对喷射沉积Al-Cu-Mg合金显微组织和拉伸性能的影响

<正>美国加利福尼亚大学的研究人员采用等通道角挤压(ECAP)工艺对喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金进行处理以制造大横截面的细晶块体材料。技术人员对该喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金的密度和拉伸性能变化作了检测,并用扫描电子显微镜(SEM) 和透射电子显微镜(TEM)对其显微组织进行了分析。在200℃时成功地用ECAP工艺对喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金进行了加工。经过一次ECAP加工,材料接近完全致密化,残余孔隙尺寸从约20 μm降为小于3 μm。同时,合金中生成了长约1 μm宽约200 nm的细长组织。经过多次ECAP处理,合金的显微组织变为等轴化和均匀化。经过4次ECAP加工,材料的晶粒度降到了100-250 nm。经过ECAP工艺处理后,喷射沉积Al-4.4Cu-0.8Mg合金的室温强度提高了110%。材料强度的提高可归因于孔隙的减少,位错密度的提高和晶粒的细化。     

变形Zn-16Al合金退火硬化行为研究

通过对Zn-16Al合金采用铸造,挤压和热处理等研究方法,结合金相、X-射线衍射等分析手段,研究ZA16合金在不同热处理状态下的组织结构与力学性能的关系。发现由于退火导致的变形ZA16合金强度和硬度升高的现象。揭示ZA16合金的组织结构演化与材料性能之间的变化规律。     

离心喷射沉积 Ti-48Al-2Mn-2Nb 合金的拉压性能

为了研究合金化和制备工艺对ＴｉＡｌ合金性能的影响，采用一种最新的真空离心喷射沉积成形技术制备了Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金，研究了合金的室温拉伸和压缩性能以及显微组织的影响。结果表明，离心喷射沉积成形合金的屈服强度为２５１ＭＰａ，抗拉强度为３０５ＭＰａ，延伸率为２．８％。压缩屈服强度为４８８ＭＰａ，抗压强度为２２１０ＭＰａ，压缩率为３３．９％。离心喷射沉积成形Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金组织呈层片状组织结构，并且含有孔隙，定量分析结果表明孔隙率约２％。文中对离心喷射沉积成形Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｍｎ－２Ｎｂ合金层片状组织的变形和断裂特征进行了分析。     

冷却速率对ZA35-0.3Sr合金组织和性能的影响

利用水平Bridgman定向凝固装置,对ZA35-0.3Sr合金进行定向凝固实验,研究冷却速率对ZA35-0.3Sr合金组织和性能的影响。结果表明:在牵引速率为200μm/s条件下,定向凝固ZA35-0.3Sr合金组织由枝晶向等轴晶转变,晶粒细化效果显著,当载荷为120 N,合金磨损率最低,为0.014 9 g/(s·m2);牵引速率增大,合金硬度先升高后下降,牵引速率为200μm/s,合金硬度最大,为132HB。     

镁合金晶粒细化研究进展

对国内外镁合金晶粒细化的方法和细化机理的研究现状和进展进行了综述。系统分析了镁合金晶粒细化的各种方法及其晶粒细化机理,如过热处理法、碳质孕育法、添加合金元素细化法等液态成型工艺,半固态成型工艺和热挤压、等通道转角挤压、大比率挤压等固态成型工艺。并讨论各种细化方法中存在的问题,指出今后镁合金晶粒细化的研究方向,为镁合金晶粒细化的进一步发展提供一些参考。     

基于BP神经网络的GH648合金本构模型的建立

采用Gleeble1500对高温合金GH648进行了不同温度、不同应变率下的压缩实验。结果表明,材料在950℃到1150℃,应变率低于1/s时体现出动态再结晶特性,在应变率为10/s时体现为动态回复特性。鉴于其在高温变形过程中体现出复杂的动态响应特征,根据所获得的实验数据,应用BP人工神经网络建立了合金的高温本构模型,同时提出了一种改进的学习方法,显著地减缓网络振荡,提高收敛速度。研究为该高温合金的有限元数值模拟提供了必要的前提,采用的人工神经网络可以推广应用于其它非线性关系的确立。     

喷射沉积高镁铝合金沉积态微观组织特征

为了探索喷射沉积高镁铝合金的组织特点,设计并制备了4种镁的质量分数分别为12%、14%、16.5%、18%的喷射沉积铝合金材料,采用X射线衍射仪、能谱仪、光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计研究了高镁铝合金的相组成、相的化学成分、组织结构和硬度。结果表明:喷射沉积工艺下,高镁铝合金由Al的固溶体和Al3Mg2化合物组成,室温时Al的固溶体中镁的溶解度最大可达15.4%(质量分数);合金晶粒为细小的等轴晶;合金镁含量越高,晶粒越细,Al3Mg2化合物越多,溶解度、合金硬度越大。