热连轧多道次精轧变形抗力的模拟研究

本文对9种不同含碳量的低碳钢进行热变形模拟研究,在Formasterpress热加工模拟试验机上,进行了精轧七道次变形抗力的试验研究,并按动态软化和静态软化的热变形理论对多道次精轧变形抗力的规律进行了讨论。     

锻态工业纯钛热轧变形抗力热模拟试验

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对锻态工业纯钛TA1进行高温拉伸试验,其变形温度为800~1050℃,变形速率为0.01~1 s-1,并对工业纯钛TA1进行变形抗力研究,分析了变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响。结果表明,变形抗力曲线主要以动态回复、再结晶软化为主要特征。温度对变形抗力的影响是以工业纯钛TA1相变点为界限。800和1000℃时,随应变速率增大,变形抗力先增大后减小;变形温度为850、900和1050℃时,变形抗力随应变速率增大而增大。变形抗力随变形程度增加,其变化呈两种趋势。     

纯铝热精轧的温度模型

铝热精轧温度对轧制力能参数和制品组织性能有重要影响，其模型分为解析模型与简化模型，前者是基础并有较高的准确性，后者更有实用性，模型参数需不断进行修正与校正。     

热连轧精轧系统半自动模型的探讨

在热连轧精轧计算机控制系统中 ,为了弥补一些系统无过程机的缺陷 ,探讨了如何建立一种半自动模型和对模型进行自学习的方法 ,其实际应用情况证明 ,半自动设定模型在提高热轧带钢头部命中率 ,及促进AGC调节上具有较好效果     

基于热连轧实测数据的金属材料变形抗力模型

以热轧实测数据为基础,对不同钢种进行计算并选取基准变形抗力。以周纪华·管克智模型作为目标变形抗力数学模型,采用多元非线性回归的方法完成对碳素钢、合金钢共7个钢种变形抗力模型的优化,并选用特列齐亚科夫·久津模型和井上腾郎模型作为对比进行回归,确定以实测数据为基础的变形抗力模型,且采用对应模型预测除样本数据外钢卷轧制力,证明采用多元非线性回归的方法自学习系数效果较好。     

TA1纯钛冷轧变形机理

对TA1纯钛进行了不同变形量的冷轧加工,使用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及维氏硬度测试研究了TA1纯钛冷轧变形机理。结果表明,TA1纯钛在轧制过程中存在织构变化,轧制使<0001>//TD的择优取向强度先增加后减小,并且基面上的双峰织构分布强度变弱。轧制会使α晶粒内产生孪晶,并以压缩孪晶为主。随着轧制变形量的增加,轧制产生的塑性变形由孪生转变为滑移,且位错密度逐渐增加,加工硬化效果更加显著,硬度不断增加。     

基于改进摩擦修正模型的TA2纯钛热变形行为研究

在Gleeble-3500热模拟试验机上对TA2纯钛进行变形温度为800℃～950℃、应变速率为0.001～1s^-1,压下量为50%条件下的热压缩变形试验。采用一种考虑应变的改进摩擦修正模型对原始试验数据进行摩擦修正,在对TA2纯钛高温流变曲线进行分析的基础上,研究其高温变形行为,构建TA2纯钛热变形本构方程。结果表明,在低应变条件下TA2纯钛流变应力迅速增加,达到峰值应力后流变曲线趋于稳态变化;流变应力随变形温度的降低和应变速率的增大而增加;可采用包含Z参数在内的双曲正弦形式的本构方程来描述TA2纯钛高温热变形行为,材料热变形激活能为480.944kJ/mol;流变应力的模型预测值与试验值之间相关性较高,相关系数R为0.964,表明本文基于改进摩擦修正模型所建立的本构方程具有较高的精度。     

室温ECAP变形工业纯钛的微观组织研究

在室温下采用等径弯曲通道变形技术(ECAP)对工业纯钛进行2道次(φ=90°)和8道次(φ=120°)挤压变形.利用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)分析变形前及不同道次后工业纯钛的组织形貌特征.结果表明:ECAP变形1道次后,原始晶粒在剪切力的作用下沿变形方向拉长成板条状;随着变形道次增加,晶粒进一步细化,且出现晶粒从大板条向小板条及等轴晶转化的趋势.     

TA1纯钛离子碳氮共渗改性层耐磨性能研究

对TA1纯钛进行了离子碳氮共渗。用扫描电镜对离子碳氮共渗的TA1纯钛改性层进行了观察。用X射线衍射仪测定了改性层的物相。用能谱仪对改性层作成分分析。用显微硬度计测定改性层的硬度。用SRV摩擦磨损试验机测定摩擦系数,在往复式磨损试验机上进行,磨损试验。结果表明,经离子碳氮共渗的TA1纯钛表面获得了金黄色、均匀的Ti2N／TiN改性层,显微硬度为840HV0．01。碳氮共渗表面改性层能明显提高纯钛TA1的耐磨性。     

航空用高强TA18钛合金管材的轧制工艺

通过试制不同规格的TA18实验管材,研究Q值、累积变形率以及退火温度对成品管的显微组织和力学性能的影响。结果表明:当变形率不大于55%,且Q值控制在0.53～1.14时,管材可顺利实现两辊轧制而不出现裂纹。随着变形率的增大,实验管材加工态的强度逐渐升高,塑性下降,但较小的变形率对塑性影响不大。随着退火温度的升高,管材的强度降低,塑性改善,加工硬化效应逐渐消除。另外,过小的变形率会造成管材的再结晶晶粒尺寸分布不均,进而导致塑性较低。经工艺优化,TA18实验管材的力学性能可达:UTS=920MPa,YS=755MPa,El=14%。     

TA15钛合金热挤压过程中金属变形行为及组织分析

运用MSC.Marc有限元软件对TA15钛合金热挤压变形过程进行有限元模拟,得到热挤压成形过程中应力场和应变场分布情况。对有限元模拟所得到的应力、应变数据进行后处理,利用应力偏量不变量J2进行变形分区,采用罗德系数对塑性区内材料的应变类型进行划分。结合有限元模拟结果以及变形分区和变形类型的划分,对热挤压实验后的试样进行组织取样,在不同温度条件下对试样进行微观组织观察,分析微观组织的演化规律,这对于分析金属挤压成形问题及其在实际中的应用具有重要意义。     

TA15钛合金热变形应力应变曲线及本构模型

在变形温度分别为750,800,850,900,950,1000和1050℃,应变速率分别为0.001,0.01,0.1和1s~(-1)的条件下,对TA15钛合金进行了热压缩试验,分析了变形温度和应变速率对流动应力的影响。根据试验结果,计算了变形过程的温升,表明变形热所导致的温升大小与应变速率和应变均成正比,在T=750℃,ε=1s~(-1)的低温高应变速率条件下所产生的温升最大,可以达到122.63℃。基于Sellars-Tegart本构模型,建立了TA15钛合金热变形时的本构模型。     

冷连轧轧制力模型中变形抗力和摩擦系数的分析

在冷连轧的轧制力模型中,通常需要对金属的变形抗力和摩擦系数进行比较精确的计算.本文首先给出一种适用于冷连轧的变形抗力和摩擦系数计算模型,将其应用于Bland-Ford-Hill轧制力模型.同时,讨论了变形抗力和摩擦系数计算模型中参数的优化方法,并根据实测的轧制力数据,利用最小二乘法确定各种模型参数.将基于这种变形抗力和摩擦系数计算模型的轧制力计算结果与现场实测数据进行比较,结果表明,轧制力计算精度与实测值相近,可用于冷连轧生产实践.     

TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。     

动态塑性变形纯钛的绝热剪切带研究

利用动态塑性变形(DPD)技术对纯钛圆柱样品进行动态压缩试验,研究了高应变下出现的绝热剪切带(ASB)及两侧过渡区的显微组织和硬度分布。结果发现:ASB仅出现在动态压缩应变大于等于0.6的DPD样品中,在准静态压缩对比试验中未出现,表明其受应变速率和应变两者共同影响。剪切带内部硬度略低于基体,而过渡区硬度明显低于基体。通过Zerilli-Armstrong本构模型和热扩散距离计算分析表明,计算的过渡区与绝热温升热影响区宽度与试验结果基本相符,初始晶粒动态再结晶形成等轴晶组织并引起组织软化。     

TB6钛合金热变形行为及本构模型研究

研究材料的热变形行为及建立其本构模型是进行材料加工与模拟的基础。通过对TB6钛合金热变形行为分析,表明流变应力受应变速率的影响较显著,而变形温度对流变应力的影响程度与应变速率的大小有关。采用Arrhenius型双曲正弦方程建立了TB6钛合金流变应力本构模型。研究变形条件对TB6钛合金流变应力的影响。结果表明,可通过控制应变速率和变形激活能来控制热加工的应力水平和力能参数,为TB6钛合金塑性加工过程控制和模拟提供前提条件。     

外电阻对纯钛微弧氧化膜特性的影响

在Na2SiO3-Na3PO4溶液中,研究了恒定电压下通电回路中有、无外电阻对纯钛微弧氧化膜特性的影响。结果表明,MAO膜的生长特性、相组成、表面形貌和处理后样品的耐腐蚀能力受MAO过程中外电阻的影响较大。无外电阻时制备的氧化膜相组成和表面形貌与处理电压U密切相关,当U<450 V时,氧化膜由锐钛矿相TiO2组成,当U≥450 V时,氧化膜由锐钛矿相和金红石相TiO2组成。而有外电阻时制备的氧化膜相组成和表面形貌与U的关系不大, 膜层由锐钛矿相TiO2组成,膜表面的微孔尺寸更小、其分布也更均匀;在30%硫酸溶液中的耐腐蚀测试表明,有外电阻时制备的样品比无外电阻时制备的样品其耐腐蚀性能平均高出40%