Mg-Zn-Zr-Y合金高温塑性变形本构模型及流变行为预测

采用Gleeble热力模拟试验机对Mg-Zn-Zr-Y合金进行了高温压缩变形实验,分析了合金在变形温度为573~723K、应变速率为0.001~1 s-1范围内的流变行为。结果表明,热变形条件对流变特征和流变应力影响显著,流变曲线呈现"饱和非线性"和"正偏态分布"2种特征,应力水平随着变形温度的降低和应变速率的增大而提高。基于Arrhenius和Zener-Holloman方程,线性拟合确定了合金的表观变形激活能(Q=152.307 k J·mol~(-1))和应力指数(n=5.521)等参数,建立了描述塑性流变行为的本构方程。结果显示,该本构模型数值计算出的流变应力理论值与实验结果的吻合程度依赖于热变形条件的取值范围,与"饱和非线性"稳态流变特征的塑性变形行为基本吻合;而与加工硬化突出的"正偏态分布"流变行为存在一定偏差,引起理论峰值应变前移,但峰值应力水平仍基本符合。表明该本构模型在Mg-Zn-Zr-Y合金中表现出较好的实用性,尤其适用描述高变形温度(623 K)和低应变速率(0.01 s~(–1))下稳态塑性变形行为。     

钛镍多孔材料的制备及其显微组织与形状记忆性能

采用粉末烧结法制备了高孔隙率的Ti-50.8 at%Ni形状记忆合金(SMA),并对其显微组织和形状记忆性能进行了研究。结果表明,用该种方法制备的多孔合金样品具有孔隙分布均匀以及开孔率高的特点,其平均孔径在200μm左右。合金组织主要由奥氏体NiTi相(B2)和单斜马氏体NiTi相(B19’)组成。循环加载-卸载实验结果表明,该多孔材料能表现出一定的形状记忆效应,而且形状记忆效应随孔隙率的增加而降低。     

镁合金管材的热态内压成形起皱行为分析

利用数值模拟和塑性理论分析AZ31B镁合金管材的热态内压成形过程的变形机理,找出临界起皱应力、应力状态及皱纹形状的变化规律。结果表明:随着温度升高,管材轴向抗起皱能力下降,其机理是材料的屈服强度和弹性模量随温度升高而下降;皱峰和皱谷处应力轨迹均在环向应变伸长和轴向应变压缩的区域;随着补料量的增大,皱峰处应力向壁厚减薄的方向发展,皱谷处应力向壁厚增加的方向发展;内压与材料屈服强度之比(相对压力)决定初始屈服时皱峰和皱谷处壁厚的变化情况,即温度较高时,相对压力较大,初始屈服时皱峰和皱谷处应力状态越易处于管壁呈减薄趋势的区域;当温度较低时,相对压力较小,初始屈服的皱峰和皱谷处的应力状态越易处于管壁有增厚趋势的区域;随着温度升高,相同加载路径下皱纹的高度和波长增大,皱纹趋向于向中间移动,且波数减少。     

Mg-Gd-Y-Zr合金热轧板材的粗晶超塑性行为与微结构

对初始晶粒度为66μm的轧制板材在不同温度和不同变形速率下进行超塑性拉伸实验,研究Mg-Gd-Y-Zr合金粗晶热轧板材的超塑性行为与微结构特征。在温度为435℃、应变速率为5×10-4s-1的变形条件下获得的最大伸长率为380%,应变速率敏感系数为0.56。合金的表观变形激活能高于镁的晶界扩散激活能或晶格扩散激活能;合金的超塑性变形机制为晶格扩散控制的位错协调晶界滑动机制。微结构分析结果表明:第二相钉轧晶界,较软的不规则块状的β相承受了部分塑性变形。     

方形管分流模双孔挤压过程中金属的流动行为

采用Deform-3D有限元软件,结合基于逆向工程的焊合面网格修复技术,建立方形管分流模双孔挤压时包括焊合过程在内的全过程的三维有限元数值模拟方法,分析分流孔的配置方案对金属流动行为、挤压力、挤压温度及成形质量的影响。结果表明:中间分流孔与位于两侧分流孔的面积比值Q1/Q2是影响金属流动均匀性、焊缝位置和制品平直度的重要因素,比值Q1/Q2为0.93～1.03时,挤出的方管平直度好;分流孔外接圆直径和挤压筒直径的比值对挤压过程中温升的影响较小,而对挤压力有一定的影响,当该比值为0.82时挤压力最小,该比值超过0.82时挤压力明显增加。     

Galena-pyrolusite co-extraction in sodium chloride solution and its electrochemical analysis

The co-extraction behavior of galena-pyrolusite in a sodium chloride solution and the electrochemical mechanism of this process were investigated, and some factors affecting the leaching rate of Pb and Mn were optimized. The results show that all the factors such as the concentration of NaCl, HCl and pyrolusite ore, reaction time, temperature, adding times of HCl, affect the leaching rate of Pb. The main affecting factors are the concentration of NaCl, reaction time and temperature. The Tafel polarization curves and EIS plots of the galena and pyrolusite in the NaCl solution demonstrate that during the oxidation process of galena mineral electrode, film forms on the galena surface, which prevents galena from deeper oxidation. However, the film resistance can be greatly reduced in the presence of sodium chloride, thus promoting the reaction rate of galena.     

碳钢在SO_2大气环境中的腐蚀行为

在实验室模拟含SO_2体积分数分别为0.4×10~(-6)和1×10~(-6)的污染大气环境,研究20~#碳钢的腐蚀规律。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察表面腐蚀形貌,X射线衍射仪(XRD)分析腐蚀产物成分。结果表明,随SO_2含量增加,碳钢腐蚀加快。在两种大气环境中碳钢腐蚀432 h,前者分为2个阶段,均符合指数增长规律;后者分为3个阶段,分别符合指数增加、线性增加和指数衰减规律。在SO_2含量少的大气环境中,锈层较薄,在SO_2含量多的大气环境中,腐蚀产物层向外生长速度相对较慢,锈层较厚。具有丝状腐蚀特征,丝状腐蚀物在晶界和表面活性点上开始生长,然后沿着晶界和铁素体向内延伸,同时在丝状物上有胞状锈的生成。S主要集中在胞状物上,SO_2含量增加,胞状锈的生长速度加快。     

基于热加工图研究粉末高温合金的热变形行为

利用热加工图分析了FGH4096粉末高温合金的热变形行为,评定了益加工区,预测了变形失稳区;结合热加工图与组织分析建立了此合金在真应变0.65下的微观变形机制示意图。不同应变量下获得的热加工图表现出一致的特征:从低温/低速区到高温/高速区存在明显的益加工带;而低温/高速区和高温/低速区则是被预测的变形失稳区。HIPedFGH4096合金的热加工性能直接受动态再结晶的影响:在低温/低速和高温/高速下发生的完全再结晶及其粗化过程均对应着高的能量耗散率,有利于合金的热加工;而在低温/高速下动态再结晶受到抑制,潜在着原始颗粒边界萌生裂纹而导致变形失稳的可能性。     

工业尺寸TiAl合金铸锭高温变形行为

采用Gleeble-1500研究了在应变速率为10-3s-1～10-1s-1和变形温度为1000℃～1200℃条件下,真空自耗方法制备180mm直径TiAl合金铸锭的热变形行为,并建立了高温变形的本构方程。结果表明,合金变形的流变应力对温度和应变速率敏感,铸态合金的热变形激活能为335.5kJ/mol,所建立的变形本构方程,可为制定工业尺寸TiAl合金铸锭的热加工工艺提供参考。