利用本构方程和加工图表征BFe10-1-2白铜合金的热变形行为（英文）

为了获得BFe10-1-2白铜合金的合理热变形工艺参数,通过热模拟压缩试验对该合金的高温变形行为进行了研究。试验温度为1023~1273 K,应变速率为0.001~10 s-1。通过流变曲线分析、动力学分析及加工图对BFe10-1-2白铜合金的高温变形行为进行了表征,计算出BFe10-1-2白铜合金在热压缩变形过程中的激活能为425.299 k J/mol。通过Zener-Holloman参数以及真应变建立了BFe10-1-2白铜合金的本构方程用以描述该合金的高温流动应力。对计算的流动应力值与试验值进行了对比,结果表明:本构方程可以准确描述该合金的高温流动行为。此外,基于动态模型,建立了BFe10-1-2白铜合金的热加工图,并通过宏观及微观组织分析对加工图的准确性进行了验证。     

基于修正Johnson-Cook本构模型的BFe10-1.6-1白铜合金高温流变行为

为了研究BFe10-1.6-1白铜合金的高温流变行为,采用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度分别为1023、1073、1123、1173、1123和1273 K,应变速率分别为0.001、0.01、0.1、1.0和10 s^-1的条件下对BFe10-1.6-1白铜合金进行了热压缩试验,建立了BFe10-1.6-1铜合金的Johnson-Cook本构模型。利用试验应力-应变数据建立了Johnson-Cook本构方程和修正Johnson-Cook本构方程。将所建立的方程预测的流变应力与试验数据进行了对比。引入相关系数R和平均绝对相对误差e_AARE验证了修正Johnson-Cook本构方程的准确性。R和e_AARE值分别为0.985和6.57%。结果表明,修正Johnson-Cook本构模型能够精确预测大多数变形条件下的流变应力。BFe10-1.6-1白铜合金的主要高温软化机制为动态回复。     

BFe30-1-1铜合金热压缩流变应力行为

通过在Gleeble-1500动态热模拟机上进行高温等温压缩试验，研究了BFe30—1—1合金在高温塑性变形过程中的流变应力行为。试验温度为800-950℃，应变速率为0．1-20s^-1.研究结果表明：BFe30-1-1合金的流变应力随变形温度的增加而减小，随应变速率的增大而增大；应变速率越大，流变应力下降越明显；获得了采用Zener-Hollomon参数来描述的BFe30—1—1合金高温变形的流变应力方程，计算获得该合金变形激活能Q为177．62kJ／mol。     

BFe10-1-1铜合金热力学行为

以BFe10-1-1铜合金为研究对象,分别在850、900、950℃下,应变速率为0.01、0.1、1、10 s-1,真应变0.8的热压缩参数条件下,采用Gleeble-3500试验机完成热压缩试验,获得该合金的真应力-真应变曲线。结果表明,该合金在850、900℃成形时,对成形速度较敏感,即随应变速率的降低,流变应力随着减小;当温度在950℃时,合金的成形速度敏感性较差。在应变速率为0.01、0.1 s-1时,合金的流变应力随应变速率的提高而增大的效果不明显;在应变速率为1、10 s-1时,合金的流变应力基本不随应变速率的增大而提高。求得热变形激活能,并构建了该合金修正型的Arrhenius本构方程。     

铸态C-276镍基高温合金的热变形行为及加工图

采用热压缩试验研究了铸态C-276镍基高温合金在950~1250℃和0.01~10 s~(-1)条件下的热变形行为。结果表明:该合金的热变形流变应力随着变形温度的增加及应变速率的降低而减小;当变形条件为1250℃、0.1 s~(-1)时,合金在热压缩过程中发生了动态应变时效。基于流变应力数据建立了合金的热变形本构方程;基于动态材料模型建立了合金在不同应变下的热加工图。通过加工图和微观组织观察优化了合金的热变形参数。合金的表观激活能为497k J/mol铸态C-276合金适宜的热加工区域为1050~1250℃和应变速率0.1~1.0 s~(-1)。     

TC17钛合金高温变形行为研究

采用Gleeble 3500D热模拟试验机对TC17钛合金进行了高温压缩试验。其变形温度为973～1223 K,应变速率为0.001～10 s~(-1),应变0.9。结果表明:TC17钛合金高温流变应力对应变速率和变形温度非常敏感。在温度为1123,1183和1223 K,应变速率为10 s~(-1)时,TC17钛合金的流动应力出现了明显的应力不连续屈服现象。利用Zener-Holloman参数建立了TC17钛合金的高温本构方程,与试验结果对比表明:该方程可以准确地描述TC17钛合金的的高温流动行为。基于动态模型,建立了TC17钛合金的热加工图,并结合微观组织分析验证了加工图的准确性。     

镁合金Mg-Zn-Y-Zr的高温变形及本构方程

采用Gleeble-1500热模拟试验机对铸态镁合金Mg-Zn-Y-Zr在变形温度为250～450℃,应变速率为0.001～1s-1条件下的高温压缩变形行为进行研究,利用双曲正弦关系描述了该合金的本构方程。结果表明,Mg-Zn-Y-Zr合金的高温流动应力-应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真实应力-应变曲线基础上,建立的Mg-Zn-Y-Zr合金高温变形的本构模型较好地表征了其高温流变特性。     

IN783低膨胀高温合金的热变形行为和组织演变

本文通过热压缩试验研究了IN783低膨胀高温合金在温度为1000-1120℃、应变速率为0.01-10 S_-1^条件下的热变形行为,并采用电子背散射衍射( EBSD)研究了不同变形参数下合金的组织演变规律。结果表明,IN783合金的峰值应力随着温度的升高和应变速率的减小而显著降低。基于 Arrhenius 方程和 Zener-Hollomon 参数模型,建立了该合金的本构方程,可以很好地描述热变形过程中峰值应力与变形温度和应变速率的关系。基于动态材料模型绘制了IN783合金的热加工图,并根据热加工图和微观组织分析,确定IN783镍基高温合金的失稳区为：变形温度1095℃-1120℃、应变速率10_0.39814^-10₁ ^S_-1^。此外,在高温低速率条件下(1060-1120℃、0.01 S_-1⁾,尽管合金具有较高的功率耗散值,但会出现混晶组织和晶粒粗化现象,也不适合作为IN783合金的热加工区间。     

B10铜合金高温流变行为及BP神经网络本构模型

利用Gleeble-1500D热模拟机对B10铜合金进行热压缩实验,研究了该合金在高温塑性变形过程中的流变应力行为.实验温度为800～950℃,应变速率为0.1～15s-1.研究结果表明,B10铜合金的流变应力随着变形温度的增加而减小,随着应变速率的增大而增大.基于BP神经网络建立了该合金的本构关系模型,预测值与实验值对比表明BP神经网络具有很高的预测精度,所建立的本构模型平均相对误差在1％以内.该模型能够客观真实地描述B10铜合金的高温塑性变形行为,为该合金热变形分析提供基础.     

镍铜合金NCu30-4-2-1电渣熔铸件的热变形行为

在Gleeble-3800热模拟机上对电渣熔铸态镍铜合金NCu30-4-2-1进行高温热压缩实验,研究该合金在900～1 100℃和应变速率为0.01～10 s-1条件下的流变应力行为。结果表明:在变形初期,随着应变的增加,流变应力增大,出现峰值后逐渐趋于平稳;随着温度的升高,峰值应力减小,而随着应变速率的增大,峰值应力增大,求得镍铜合金NCu30-4-2-1的热变形激活能Q为416.5 kJ/mol,Zener-Hollomon参数的对数和峰值应力的对数较好地满足线性关系,建立了镍铜合金NCu30-4-2-1的流变应力方程;合金的显微组织受变形温度和显微组织的影响,变形温度越高,应变速率越低,越有利于动态再结晶的发生。     

超细晶不锈钢/TiC复合材料的电化学腐蚀行为

采用Gleeble-1500热/力模拟试验机进行压缩试验,研究了Mg-6Zn-1Mn合金在变形温度250～450℃、应变速率0.001～10 s-1范围内的流变应力行为,采用Zener-Hollomon参数法构建合金高温塑性变形的本构关系;并以热压缩试验为基础,建立并初步分析了Mg-6Zn-1Mn合金的DMM加工图.结果表明:Mg-6Zn-1Mn合金在热压缩过程中发生了明显的动态回复与动态再结晶,流变应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而降低;流变应力的预测值与试验值较吻合;建立的加工图表明合金高温变形时存在2个失稳区域,而在温度325～425℃、应变速率0.01～0.365 s-1范围内出现1个非失稳区、功率耗散峰值区,该区域最适合Mg-6Zn-1Mn合金进行热加工.     

挤压态HAl61-4-3-1合金高温本构模型构建及其加工图

采用Gleeble-3500热模拟实验机在变形温度为600～800℃和应变速率为0.01～10 s-1时对HA161-4-3-1铝黄铜合金进行等温热压缩实验,对实验所获得真实应力-应变曲线进行摩擦修正,并以修正后的应力应变数据构建了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型.其次,根据修正的应力应变数据构建了应变为0.3...     

Flow stress and dynamic recrystallization behavior of Al-9Mg-1.1Li-0.5Mn alloy during hot compression process

The flow stress behavior of spray-formed Al-9Mg-1.1Li-0.5Mn alloy was studied using thermal simulation tests on a Gleeble-3500 machine over deformation temperature range of 300-450 °C and strain rate of 0.01-10 s^?1. The microstructural evolution of the alloy during the hot compression process was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and electron back scatter diffractometry (EBSD). The results show that the flow stress behavior and microstructural evolution are sensitive to deformation parameters. The peak stress level, steady flow stress, dislocation density and amount of substructures of the alloy increase with decreasing deformation temperature and increasing strain rate. Conversely, the high angle grain boundary area increases, the grain boundary is in serrated shape and the dynamic recrystallization in the alloy occurs. The microstructure of the alloy is fibrous-like and the main softening mechanism is dynamic recovery during steady deformation state. The flow stress behavior can be represented by the Zener-Hollomon parameter Z in the hyperbolic sine equation with the hot deformation activation energy of 184.2538 kJ/mol. The constitutive equation and the hot processing map were established. The hot processing map exhibits that the optimum processing conditions for Al-9Mg-1.1Li-0.5Mn alloy are in deformation temperature range from 380 to 450 °C and strain rate range from 0.01 to 0.1 s^?1.     

6082铝合金的高温本构关系

利用Gleeble-3500热模拟机,研究6082铝合金在350℃～500℃、应变速率10-2s-1～5s-1、最大变形程度60%条件下的热压缩变形行为。得到了高温下该铝合金的真应力-应变曲线。分析流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,建立了高温热变形的本构关系。推导出包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数所描述的高温流变应力表达式。为减少应变的影响,建立4阶多项式对材料参数进行拟合,得到改进的本构方程,并与实验值进行对比。结果表明,应变速率和变形温度对6082铝合金流变应力有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。该合金属于正应变速率敏感材料,合金热变形过程受热激活控制,激活能为145.977kJ/mol。     

5A90铝锂合金Nd:YAG激光焊缝组织的晶粒形态与晶粒取向

采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行热压缩实验,研究了TC4-DT钛合金在温度850～980℃、应变速率为0.001～10 s-1、变形量为50％条件下的热变形行为.根据应力-应变曲线分析了该合金的流变应力变化特点,建立了该合金的Arrhenius型本构方程及加工图.结果表明:流变应力随变形温度降低及应变速率增大而升高;变形温度与应变速率对TC4-DT合金应力影响显著;本实验测得的平均激活能为587.2 kJ/mol;该合金合适的加工条件为ε＜0.6 s-1,温度大于850℃.     

Inconel 617合金高温热变形行为与组织演变

为解决Inconel 617合金的高温加工问题,对锻造Inconel 617合金的高温热变形行为进行了研究。利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了Inconel 617合金在900~1200 ℃、应变速率为0.001~10 s^-1范围内的热塑性行为。推导了该温度和应变速率下的本构方程,得到了该温度范围内的热加工图。用电子背散射衍射研究了合金压缩后的动态再结晶。确定了失稳区的位置,并表明在热变形条件下,确实发生了动态再结晶,获得了细小的晶粒。Inconel 617热处理的最佳温度范围为1075~1175 ℃,该温度范围处于材料的安全区。     

TA7钛合金高温变形行为研究

为了分析TA7钛合金的热变形工艺参数,通过高温压缩试验对TA7钛合金的高温变形行为进行了研究。试验温度为1123~1273K,应变速率为0.001~1s_-1。此外,提出了一种修正并联本构模型用来分析应变速率、变形温度及应变对流动应力的影响。然后,基于动态模型,建立了TA7钛合金的热加工图,并通过微观组织分析对加工图的准确性进行了验证。结果表明,TA7钛合金合理的工艺参数为变形温度1223K,应变速率0.001s_-1,而其非稳态区域位于低温高应变速率区。     

新型Al-Mg-Si-RE合金的热变形行为

设计制备了4种不同Mg/Si比并添加稀土元素Ce、Er、Zr和B的新型Al-Mg-Si合金,并研究了其显微组织与导电率及抗拉强度。然后以一种优化成分的Al-Mg-Si-RE合金为研究对象,通过 Gleeble-3500热模拟机进行热压缩试验,研究了变形温度为300~450 ℃,应变速率为0.001~1 s^-1时该新型合金的热变形行为。通过试验数据构建该合金的本构方程和热加工图,通过光学显微镜研究显微组织的演变。结果表明,当Mg/Si比为1.4时,该合金具有优异的性能,该合金流变应力随着变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大。计算得到该合金的热变形激活能为176.188 kJ/mol,所得本构方程对该合金的流变行为具有指导作用。由热加工图可知,该合金适宜在变形温度为300~320 ℃,应变速率为0.001~0.015 s^-1或变形温度为430~450 ℃,应变速率为0.001 s^-1或1 s^-1附近的条件下进行热加工。     

ZK31-1.5Y镁合金热变形行为及加工图

研究了ZK31-1.5Y镁合金在变形温度为250~450℃、应变速率为0.001~1 s-1条件下的热压缩变形特性,基于动态材料模型建立了热加工图,并结合真应力-真应变曲线确定了该合金在实验条件下的热变形机制及最佳工艺参数。结果表明:ZK31-1.5Y合金的真应力-真应变曲线主要以动态再结晶和动态回复软化机制为特征,峰值应力和稳态应力随变形温度的降低或应变速率的升高显著增加。合金功率耗散图和失稳图中分别包含了3个效率峰值区和1个马鞍形流变失稳区,峰区效率范围为38%~65%,叠加后形成的加工图给出了实验参数范围内热变形时的最优工艺参数,其热变形温度为350~450℃、应变速率为0.1~1 s-1。当应变量由0.1~0.6逐渐增大时对加工图分布规律影响不大。