T10A碳素工具钢的超塑性

本文对T1OA工具钢的超塑性工艺作了介绍,探索了预处理工艺、变形温度和变形速度对超塑性效应的影响。试验结果表明,该钢经780℃的三次循环淬火,在温度为680℃,应变速率为2.0×10~(-4)S~(-1)的变形条件下获得最大延伸率为415％,m值为0.48。     

40Cr钢低温超塑性的研究

研究了40Cr钢的低温超塑性。结果表明:经3次840℃×40 min水淬+650℃×2h回火的超塑性预处理后,40Cr钢的组织为回火索氏体,晶粒尺寸为5-10μm,在温度为650℃、初始应变速率为3.16×10-4 s-1的拉伸变形条件下,流变应力为:108.1 MPa,断后伸长率为254％,应变速率敏感性指数m值为0.221,超塑变形的主要机制可描述为原子扩散控制的晶界滑动。     

水淬调质态40Cr钢超塑性的研究

研究了 40Cr钢经水冷淬火和高温回火后的超塑性。结果表明 :40Cr钢的晶粒尺寸为 1 0～ 1 5 μm ,在温度为 75 0℃、初始应变速率为 1 0×1 0 - 3s- 1 的拉伸变形条件下 ,超塑伸长率为 30 4 % ,流变应力为 63 0MPa ,应变速率敏感性指数m值为 0 2 2 7,超塑性变形的机制可描述为原子扩散控制的晶界滑动。     

Si3N4颗粒增强铝基复合材料超塑性压缩试验研究

采用粉末冶金法制备出了体积分数为20Si3N4p/2124Al的铝基复合材料,初步研究了该材料的压缩超塑性,确定了该复合材料压缩超塑成形工艺参数,为这种复合材料超塑性成形的工程应用奠定了基础.研究表明,该复合材料在一定的工艺条件下可实现压缩超塑性,其最佳超塑压缩温度为515℃,最佳应变速率范围为1.225×10-4～1.225×10-3s-1.     

工业态AZ31镁合金超塑压缩试验研究

利用Gleeble3800热模拟试验机，初步对工业态AZ31镁合金的压缩超塑性进行了研究。研究表明，工业态AZ31镁合金在变形温度为400℃，应变速率范围为1．6×10^-4～1×10^-2S^-1的条件下均表现出良好的压缩超塑性，其压缩真应变均超过1．83，应变速率敏感性指数达0．55。因此，对于不具有等轴晶粒的工业态AZ31镁舍金，无需经过细晶化预处理，同样可以得到良好的压缩超塑性，其研究结果具有很大实用价值。     

T10钢的超塑性及其在型腔模成形中的应用

T10钢经830℃和760℃两次循坏淬火后,在680℃至720℃的范围内,初始应变速率在1.3×10～(-4)至2.6×10～(-4)S～(-1)时获得最大的延伸率192％、应变速率敏感系数m为0.43,流变应力为40.8MPa。在T10钢矩形试样内的镦粗超塑过程中,发现准均匀镦粗现象。同时成功地实现了冷镦六方切边模的超塑性挤压成形。     

H13淬硬钢高应变速率动态性能的实验与本构方程研究

采用西北工业大学固体力学实验室研制的SHPB(split Hopkinson pressure bar)动态实验装置,测试了H13钢在20～600℃,应变率为103～104s-1的流变应力和应变的关系,实验结果表明,应变速率和变形温度的变化强烈地影响H13钢的流变应力,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,在高温下出现明显的动态软化.根据得到的流变应力曲线,拟合出了Johnson-Cook模型中的相关参数.经与实验对比验证,Johnson-Cook本构模型能够很好地描述H13钢的动态力学性能,为工程应用中进一步的力学数值分析提供了重要的材料参数.     

BTi6431S高温钛合金盒形件超塑性成型工艺

采用速度突变法对BTi6431S钛合金进行了高温超塑性拉伸试验,得到了其超塑性特征参数;在此基础上用Marc2003有限元软件模拟了BTi6431S板料盒形件的超塑性成型过程,获得了用于成型工艺的优化加载曲线,并进行了超塑性成型试验.结果表明:BTi6431S钛合金有较好的高温超塑性,在865℃下,应变速率为1.5×10-4s-1时,应变速率敏感指数m=0.5,伸长率为306.1%,流变应力为71.2MPa;在经过优化的加载路径下可以成型出质量合格的复杂盒形件,其厚度的预测结果与试验结果吻合良好.     

40CrNi2MoE钢的高温塑性变形特征

采用Gleeble-3800型热力模拟试验机,在温度为1 123~1 423K、应变速率为0.01~10 s-1的条件下,对40Cr Ni2Mo E钢进行了高温轴向单道次压缩变形试验,根据压缩试验结果绘制了高温塑性流变曲线,并观察了变形后的显微组织。结果表明:该钢的流变应力和峰值应变随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小;在真应变为0.9,应变速率为0.01~10 s-1的条件下,随着应变速率的提高,其发生完全动态再结晶的温度也逐渐升高;当应变速率为10 s-1,变形温度高于1 323 K时,该钢才会发生完全动态再结晶;计算得到40Cr Ni2Mo E钢的热变形激活能为333.726 k J·mol-1,并建立了该钢动态再结晶条件下峰值应变与Zener-Hollomon因子的定量关系以及高温塑性变形本构方程。     

Fe-0.2C-7Mn中锰钢的单道次热压缩变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500型热模拟试验机对Fe-0.2C-7Mn中锰钢进行单道次等温压缩试验,研究了该钢在不同变形温度(950～1 150℃)和应变速率(0.001～1 s^-1)下的热变形行为,通过计算应变速率敏感指数、功率耗散效率以及失稳参数建立该钢的热加工图,并获得最佳的热加工工艺窗口。结果表明：随着应变速率的增加和变形温度的降低,该钢的流变应力增大;高变形温度和低应变速率有利于动态再结晶的发生,动态再结晶程度的差异会对应变速率敏感指数产生很大的影响;不同真应变下的失稳区均出现在高温高应变速率区域,并且基本与功率耗散图中的低功率耗散效率区域重合。试验钢的最佳热加工工艺窗口为变形温度975～1 100℃、应变速率0.006～1 s^-1。     

镍基合金涂层的超塑性扩散焊接及其耐磨性

研究了５ＣｒＭｎＭＯ钢火焰喷涂ＮｉＦｅＢＳｉ合金层的超塑性扩散焊接及压焊后的磨损规律，在压缩条件下，通过对不同温度下涂层和基材的ｍ值及变形速率比ｗ的测定，选择压缩条件下的超塑性参数，使其材和涂层发生协调超塑性变形，指出在涂层和基材发生协调的压缩超性变形时，涂层与基材，涂层原颗粒界均可完全焊合，同时提高了涂层的耐磨性。     

轧态Zn-5Al-RE合金的超塑性研究

用恒载荷法研究了轧态Zn-5Al-RE合金的组织超塑性和相变超塑性的蠕变特征，测定了轧态Zn-5Al-RE合金超塑变形的激活能Q值和应变速率敏感指数m值。试验结果表明：当载荷减小、温度降低和淬火保温时间延长时，组织超塑性变形中稳态蠕变阶段延长；粗晶粒可降低组织超塑性变形时的伸长率，但对相变超塑性变形的伸长率影响不大；组织超塑性变形的m值大于相变超塑性变形的m值；轧态Zn-5Al-RE合金的表观激活能略大于Zn-5Al-RE合金的激活能。     

铜锌合金及20CrMnTi钢中温塑性加工的规律和机理的研究

本文研究了H68黄铜和20CrMnTi 钢的动态应变时效(DSA)和动态退火(DA)对其机械性能的影响。试验是在300—1100K 的温度范围内进行的,应变速度为1.1×10^-2s^-1到1.1×10^-4s^-1,平均晶粒尺寸为10μm。试验结果表明:H68黄铜的最大均匀应变量和加工硬化参数均在某一温度范围内出现一个峰值,而20CrMnTi 钢则在高温区和低温区分别形成一个峰值。试验的另一个结果是发现动态应变时效现象与动态退火现象在靠近临界温度时有一定的重叠。建议在研究中温塑性加工的规律时,有必要考虑这两种现象的影响。     

铸态铝黄铜的超塑性

本文 研究了未经任何预处理的大晶粒铸态铝黄铜（ZHA166-6-3-2）的超塑性,结果表明：在变形温度为520～585℃,初始应变速率为2.6×10-4～6.6×10-3s-1范围内,超塑拉伸的伸长率可达到120%以上,最佳应变速率为2.6×10-3s-1,变形温度为575℃,最大伸长率为230%,应变速率敏感性指数为0.32,金相组织分析表明：超薄变形主要发生在大晶粒内部,超塑变形促进亚晶的形成和动态再结晶的进行。     

316LN不锈钢低速率应变下的热变形行为

目前, 对316LN不锈钢在低速率应变下的热变形行为研究很少. 本文选用工业316LN不锈钢, 通过Gleeble-3800热模拟试验机进行了600-1 100 ℃温度下, 应变速率为3×10-3 s-1的热压缩试验, 得到了真应力-应变曲线. 通过分析真应力-应变曲线和试样的微观组织, 得到了如下结论: 1 000 ℃和稍高温度是适于低速率应变下316LN不锈钢加工的温度.     

4Cr2Mo2W2V热作模具钢的高温抗压性能

利用Gleeble-3500型热模拟试验机,对4Cr2Mo2W2V热作模具钢进行了高温抗压性能试验,并与3Cr2W8V钢及H13钢进行了对比;结合高分辨透射电镜、能谱仪和内耗仪,对其组织结构、碳化物种类、尺寸及弹性模量进行了研究。结果表明:在较高温度下(700℃),4Cr2Mo2W2V钢的弹性模量和高温抗压性能都高于3Cr2W8V钢和H13钢的;淬回火后,该钢的马氏体板条细小,组织中只存在较多细小的MC型碳化物,锰和铬元素大部分都溶入了基体中,提高了固溶强化作用,有效增强了高温抗压性能。     

Comparative Study of Wear Behaviors of a Selected Titanium Alloy and AISI H13 Steel as a Function of Temperature and Load

A comparative study of the wear behaviors of a selected titanium alloy and AISI H13 steel as a function of temperature and load was performed on a high-temperature wear tester. The titanium alloy and H13 steel presented totally different wear behaviors with the variation in temperature and load. Their behaviors are suggested to be attributed to the protective ability of tribo-oxides and the thermal softening resistance of the matrix. Compared to H13 steel, the titanium alloy presented poor room-temperature wear resistance, excellent high-temperature wear resistance, and an extremely protective function of tribo-oxides.     

铸态铝锰黄铜的超塑性及超塑成形

对铸态铝锰黄铜的超塑性进行了试验与生产应用的研究。结果表明：铸态合金的晶粒尺寸平均为140μm,在不经任何预处理的情况下,具有良好的超塑性。用铸态毛坯作滑阀零件的超塑成形表现出良好的成形性和空洞的焊合性,超塑成形后经适当的恢复热处理,其力学性能和耐磨性均优于锻态毛坯的超塑成形零件。     

热冲压硼钢B1500HS高温本构方程的研究

硼钢的高温本构方程是热冲压数值模拟不可缺少的数学模型,它反映了流动应力与应变、应变速度以及温度之间的依赖关系。为了研究热冲压硼钢B1500HS高温时的流变力学行为,采用Gleeble 1500D热模拟试验机,在600～900℃温度区间,分别以0.01 s–1、0.1 s–1、1.0 s–1、10 s–1的应变速度对硼钢B1500HS试样进行等温单向拉伸试验,计算得到各相应测试条件下的正应力—应变曲线。采用包含变形激活能和变形温度的双曲正弦形式修正的Arrhenius关系来描述硼钢奥氏体组织的热激活变形行为。通过对试验数据进行拟合回归分析,得到与应变量相关的各材料参数,以及与应变速度、变形温度相关的流变应力关系式。试验结果显示,流动应力随着变形温度的降低而增大,随着形变速度的升高而增大。计算结果表明:流变应力关系式的计算结果与试验数据的吻合度较好。     

0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢在950~1 100℃,0.01~1 s^-1条件下的热变形行为。依据热压缩过程中0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢的真应变-真应力曲线,确定了其在该热变形参数下的高温本构方程,并根据动态材料模型建立热加工图。结果表明,在相同的应变速率下,流变应力随着温度的升高而降低;而在相同的变形温度下,流变应力随着应变速率的减小而降低。0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢的热变形激活能为549 kJ/mol。在980~1 050℃范围内,真应变为0.4,应变速率为0.01~0.1 s^-1时,能量耗散效率η值为0.28~0.3,0Cr17Mn17Mo3NiN奥氏体不锈钢容易发生动态再结晶。因此,该温度区域是最优的热加工工艺窗口。