球形封头热冲压成形残余应力分析

球形封头在其直边段易发生折皱和开裂,残余应力过大是造成其缺陷的根本原因之一.针对无损X射线衍射法、有损全释放法这两种残余应力测试方法的检测原理、测试方法及应用特点等方面进行了分析介绍.以12Cr2Mol R(H)材料为例,采用两种方法分别测量了球形封头热冲压成形后的外壁残余应力值.揭示了封头外壁残余应力分布规律:封头外壁的残余应力值由底部开始逐渐增大,过渡段为应力值转折区域,进入直边段后,残余应力值达到最大.通过对比发现:两种测量方法测得的残余应力变化规律相似;全释放法测得的残余应力值较大;残余应力值在封头外壁直边段部分达到最大.     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

引线框架用铜镍硅合金研究现状及发展趋势

This article summarizes the types and properties of Cu-Ni-Si alloys used for lead frames in recent years, and the correlated strengthening mechanisms. Special attentions are paid to summary the relationship between the mechanical properties and electrical conductivity of the alloys and the contents of Ni, Si as well as the addition of different trace elements. Meanwhile, the development status of copper-nickel-silicon alloy preparation process and forming technology is briefly introduced. It is prospected that the performance of Cu-Ni-Si alloy should satisfy the strength of 750~840 MPa and the conductivity of 35% IACS in the future. And,its preparation technology will develop towards the direction featured with high-tech integration, large-scale fabrication, and green manufacturing concept.     

时效处理对冷轧铜镍硅合金板带组织及性能的影响北大核心CSCD

利用真空熔炼炉制备得到Cu-2.36Ni-0.60Si-0.13Mg-0.059Zn合金铸锭,采用热锻开坯、再进行热轧得到厚度为12 mm的合金板材,然后经过多道次冷轧得到厚度为1 mm的合金带材,并对其进行不同条件下的时效处理。采用光学金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、力学性能测试和电学性能测试等手段对合金带材冷轧及时效过程进行微观组织、力学性能和电导率测试。结果表明:随着轧制变形量的不断增加,初始组织向纤维状转变,晶粒破碎,合金硬度升高,当轧制变形量为90%时,显微硬度可达203.8 HV;冷轧板材经过450℃保温6 h时效处理后,可获得较好的综合性能(显微硬度达到281.4 HV,电导率达到46.4%IACS);随着时效温度的升高,第二相的尺寸明显增大,由9.0 nm增大至24.9 nm,且时效处理后基体高斯(Goss)和Z形织构转变为旋转立方(R-cube)和高斯(Goss)织构。     

2195铝锂合金板材高速拉伸力学特性和变形机理研究

为探究新淬火态2195铝锂合金高应变速率拉伸的力学性能和变形机理,采用分离式Hopkinson拉杆装置进行高应变速率拉伸实验,应变速率范围为1000 s-1~4500 s-1,并通过EBSD技术分析不同应变速率拉伸下合金的织构类型和微观组织演变规律。结果表明：随应变速率的增大,合金的强度和延伸率同步上升。当应变速率达到4200 s-1时,抗拉强度和延伸率分别达到398 MPa和63%,相比较于准静态拉伸,延伸率显著提高。由EBSD结果分析可知,随应变速率的增大,小角度晶界占比上升、KAM均值增大,Goss织构和S织构强度和体积分数上升。同时发现高应变速率拉伸下不仅软取向晶粒的塑性变形更加充分,而且可以启动更多的硬取向晶粒协调变形,进而揭示了高应变速率拉伸下的变形机理。     

时效制度对2195铝锂合金组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸实验和透射电镜等方法分析不同时效制度下2195铝锂合金组织与力学性能的变化。结果表明,单级时效的峰时效制度为160℃ × 56h和 190℃ × 16h,峰值抗拉强度分别为565MPa、541MPa,延伸率分别为6.3%和7.1%。双级峰时效190℃ × 4h + 160℃ × 32h的抗拉强度和延伸率均优于单级峰时效,分别为588MPa和13.5%。双级时效合金基体中细长T₁相及密集区对强度提升有重要作用,较窄的晶界无沉淀析出带和晶内胞状区域是合金塑性显著改善的主要因素。采用190℃ × 4h + 160℃ × 32h的双级时效制度可获得比单级时效更优异的综合力学性能。     

镁合金变形机理研究中的Schmid因子计算及应用

基于EBSD技术所测得晶粒的欧拉角,建立了Schmid因子计算公式,用来计算HCP晶体中单个晶粒的Schmid因子。在此基础上,系统分析了镁合金板材拉伸变形时晶粒取向变化与不同微观变形模式的Schmid因子的关系。对镁合金棒材中的基面织构的Schmid因子分布特征进行了计算分析,结合镁合金棒材压缩变形的实测结果,分析了镁合金棒材压缩变形的力学性能及镁合金棒材径向压缩过程晶粒取向变化特征。结果表明：镁合金板材中的基面织构不利于基面滑移系和拉伸孪晶启动,而利于柱面和锥面滑移系启动,异步轧制对镁合金板材力学性能的提升有限。晶粒Schmid因子分布的差异导致镁合金棒材轴向和径向压缩时的微观变形机制存在差异,从而导致宏观力学性能差异明显。     

压扁型烧结热管表面局部凹坑缺陷形成机制分析

为了适应电子产品轻薄化、小型化的发展需求,压扁型薄壁烧结热管由于其优异的传热性能得到广泛应用,5G技术的应用导致电子产品内部热流密度的大幅度提高,对热管散热性能提出了更高的要求。烧结热管进行压扁工序时容易出现表面局部凹坑缺陷,这种表面凹坑会降低热管的表面质量,降低热管传热性能。本文通过光学显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）和白光干涉试验对热管压扁表面局部凹坑位置进行宏观形貌和微观组织分析,并且采用万能拉伸实验机对烧结热管进行力学性能测试。结果表明：烧结后热管内部再结晶晶粒明显长大,局部异常长大晶粒尺寸达到2.17 mm,在壁厚方向上仅为一层晶粒,呈现“饼状”的长大方式;基体形成强烈的再结晶织构,并且分布着具有异常取向的条带状退火孪晶;异常长大晶粒和退火孪晶对热管组织造成的尺寸不均匀和取向不均匀是导致烧结热管局部凹坑的主要原因。同时,异常长大的晶粒会导致烧结热管的屈服强度、抗拉强度和延伸率的下降。     

大型厚壁椭圆封头多次热冲压成形分析

采用有限元法对大型厚壁椭圆封头的一次和多次热冲压成形工艺进行数值模拟。对比分析厚壁封头在两种成形工艺下的压机成形载荷和封头成形壁厚的差异,并研究不同凹模直径对封头多次成形载荷和壁厚的影响。研究结果表明,多次热冲压可以有效地降低封头的成形载荷60%左右。多次热冲压封头壁厚比一次成形稍有减薄,但最大减薄率为5.9%,在合理要求范围内。通过与相近规格封头进行实验对比,壁厚分布规律相一致,因此能够达到较好地预测成形的目的。     

铜合金空洞缺陷形变演化研究探讨*

铜加工材的铸坯内部常存在气孔、缩孔等空洞缺陷,在后续加工过程中,这些空洞缺陷常演变为内部裂纹或表面缺陷,导致成品率降低。在生产过程中,可借助变形和升温来消除铸坯内部的空洞缺陷。空洞的形变闭合是消除缺陷的先决条件,因此有必要开展铜合金中空洞缺陷的形变演化研究。本文对金属空洞缺陷形变演化的研究进展进行了梳理;基于对某锡磷青铜连铸板坯内部空洞缺陷及铸态组织的观察,重点讨论了现有研究成果对于铜合金的适用性,指出了材料微观结构对空洞缺陷形变演化的潜在影响;针对当前研究在几何建模方面的难点,采用Python语言设计了含任意椭球空洞的体元模型自动建模程序。