AZ80合金高温变形行为及加工图

为实现AZ80合金塑性成形的数值模拟和制定其合理的热加工工艺,利用热模拟机对AZ80合金进行不同变形温度和应变速率的高温压缩变形行为研究.结果表明:AZ80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;在真应力-应变曲线基础上,建立的AZ80合金高温变形的本构模型较好地表征其高温流变特性,模型计算精度高;同时,利用建立的AZ80合金的DMM加工图分析其变形机制和失稳机制,从提高零件力学性能角度考虑,可以优先选择变形温度为300～350 ℃、应变速率为0.001～0.01 s-1的工艺参数.     

TC4钛合金材料的切削变形模拟及试验研究

针对钛合金材料难以加工切削的特点,以常用钛合金TC4为对象进行了切削变形模拟及试验研究。运用有限元法,再现了钛合金切削变形过程和切屑的形成机理。模拟仿真表明,在刀尖附近的材料由于高温、高应力状态形成了软化区,切屑根部发生热塑性失稳,使切屑上部被挤裂而下部仍旧相连,呈锯齿状。快速落刀试验表明,材料于刀尖附近的变形程度和温度较高,切屑发生集中剪切滑移,呈明显锯齿状,而原纵横交错分布的网篮状组织变成了沿切削方向的条纹状,并在切屑根部扫描组织中还观察到细小的微裂纹,切屑形态与仿真结果基本相同。     

国外轻质结构材料在国防工业中的应用

分析国外轻质结构材料铝合金、钛合金及镁合金的研究现状,重点探讨这几种主流轻质结构材料在国外航空航天、武器装备及舰船上的应用,并例举3种轻质结构材料在各国军事装备上的应用情况,同时还对国防行业中轻质结构材料的发展趋势进行了探讨,指出通过国防工业选材特点,分析未来武器装备材料的发展趋势。     

镁合金典型构件等温成形数值模拟及优化

运用DEFORM-3D软件对镁合金箱盖的等温成形过程进行了有限元数值模拟分析。根据箱盖结构特点,初步设计3种形状的预制坯,依据数值模拟结果,优化得到最终预制坯,并分析了等温成形过程中箱盖的等效应力、等效应变、速度、载荷-行程曲线等。研究结果,Ⅲ型预制坯金属在各个部位的流动相对较均匀,流动自然平滑,无拉伤、折叠等缺陷发生。综合分析,得出Ⅲ号预制坯的成形效果最好。     

Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金等温复合挤压研究

以某回转体构件为对象,进行了等温复合挤压成形研究,通过有限元数值模拟,分析了成形过程中材料的流动,并以此为基础开展了工艺试验,试验结果表明,成形与模拟情况基本相符,挤压生产出的铝合金构件充型饱满,检测尺寸满足构件的要求,外表面无折叠、裂纹等缺陷,微观组织晶粒细小且分布均匀。     

Al6061／20SiCw板材的超塑成形极限与空洞行为

对Al6061/20SiCw板材在单向拉伸和等双向拉伸应力状态下的孔洞行为进行研究.利用长轴与短轴比分别为1-1和2-1的胀形模具,在恒定应力2 MPa,温度873 K的条件下,研究Al6061/20SiCw板材的成形极限.基于MARCHINIAK-KUCAYNSKI(M-K)模型和塑性损伤模型,提出一种用于预测Al6061/20SiCw板材在双向拉伸应力状态下的极限应变的分析模型.结果表明:在相似的等效应变速率下,等双向拉伸应力产生的孔洞数量稍多于单向拉伸应力产生的孔洞数量;对于无初始几何缺陷的Al6061/20SiCw板材,分析模型能较为准确地预测复合材料在双向拉伸条件下的极限应变.     

时效处理对真空增压铸造A357合金组织和性能的影响

通过力学性能测定和金相显微组织观察,对真空增压铸造A357合金的时效处理工艺进行了研究.结果表明,该合金较为理想的时效处理工艺为170 ℃×2 h +185 ℃×1 h的双级时效工艺.在此工艺下,合金组织中有细小、弥散、均匀的时效强化相,而这种形式的时效强化相对合金的性能提高极为有利.此时合金的抗拉强度能达到345 MPa以上,伸长率达到7.0%以上,硬度(HB)达到105以上.     

厚板精冲过程的数值模拟仿真及其参数优化

针对厚板精冲过程中的各种问题,根据其工艺特点,建立了精冲计算力学模型,并分析了厚板精冲过程的力学状态。利用有限元模拟软件Deform,对1035钢8mm的厚板精冲进行了模拟,采用NormalC＆L断裂准则,分析了裂纹的产生与扩展机理以及影响厚板精冲的关键因素,进一步优化了相关工艺参数。结果表明,有限元数值模拟可以有效地优化厚板精冲工艺,为提高精冲模具寿命和冲压质量提供了依据。     

高性能镁合金构件等温挤压成形预制坯优化设计

镁合金是比模量最高和比强度仅次之钛合金处于第二位的金属结构材料,在航空航天、军工、交通工具、3C产品等领域有着广阔的应用前景。但镁合金属于密排六方结构,传统上被视为一种塑性成形性差的金属结构材料,所以其成形方式局限于铸造特别是压铸方面。     

Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金热压缩变形及其微观组织研究

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-10Gd-2Y-0.6Zr合金在温度为350～450℃,变形速率为0.001～0.5s-1,最大变形程度为50%的条件下,进行了恒应变速率高温压缩模拟试验研究,分析了合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化。结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算出合金的变形激活能和应力指数分别为223kJ/mol和6.9,建立了合金高温变形的本构方程;根据试验分析,合金变形温度为400℃,变形速率为0.5s-1,或变形温度为450℃,变形速率为0.1s-1下进行热压缩,可以得到组织结构均匀和热塑性加工良好的匹配。