石墨化碳钢室温压缩变形过程的试验研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机对以铁素体+石墨为组织特征的石墨化碳钢进行了室温压缩变形试验。采用金相显微镜研究了应变速率(0. 01、0. 1、1 s~(-1))对钢的变形行为及组织演变特征的影响。结果表明:试验范围内应变速率对试验钢的压缩变形行为影响不大,即表现为在位移小于6. 5 mm(对应压下量54. 2%)的压缩过程中,不同应变速率下的压缩载荷均随着位移的增加而稳定增大,压缩试样的鼓度在6. 5 mm位移处达到最大值;而在位移大于6. 5 mm的压缩过程中,压缩载荷急剧增大,压缩试样的鼓度逐渐减小,研究认为这是此阶段压缩试样端面径向伸长率的急剧增大引起的。另外,在不同应变速率下的压缩变形过程中,试样的3个不均匀变形区(大变形区、自由变形区和难变形区)中的石墨粒子的变形量总大于铁素体基体的变形量,这是由简单六方晶体结构的石墨层与层之间易滑动所致。     

Al-4Cu-Mg合金半固态压缩过程中的微观组织演变

研究了SIMA法制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下压缩变形时的微观组织演变．并研究了半固态Al-4Cu-Mg合金在高温变形条件下的微观组织形态。研究结果表明，在半固态条件下，品粒平均尺寸随变形温度的升高而增大：从540℃到560℃，品粒平均尺寸增大了2％～9％，而从560℃到580℃，晶粒平均尺寸增大了3％～16％，后者的增幅比前者大、变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．同一试样大变形区的晶粒平均尺寸比小变形区的晶粒平均尺寸小4％～15％。应变速率减小，晶粒平均尺寸增大．晶粒变得圆整。     

低频振动模式下紫铜压缩变形行为及尺寸效应

通过改变低频振动加载条件,研究了振幅(0.01,0.05和0.1 mm)、频率(10,20和30 Hz)、进给速率(0.01,0.05和0.1 mm·s~(-1))和试样尺寸(Ф1,Ф2和Ф3 mm)对T2紫铜室温压缩变形行为的影响。实验结果表明,振幅对紫铜压缩变形过程的影响最为显著,随着振幅增加,成形载荷呈现较大幅度的降低;不同尺寸试样的实验结果表明,低频振动加载模式下存在明显的尺寸效应,随着试样尺寸减小,成形载荷降幅增大,晶粒尺寸减小。分析认为,振动条件下的变形为动态加载变形,应力的叠加使得内应力提高,并导致所需成形载荷降低。大振幅和小尺寸条件下,实际应变速率更大,能够产生更强的应力叠加,造成成形载荷降幅较大。     

喷射沉积7075/SiCp复合材料的压缩变形和断裂规律研究

研究了喷射沉积7075/SiCp复合材料高温压缩时的变形和断裂规律。结果表明,增大试样表面的摩擦阻力,并适当提高变形温度可有效促进致密化过程。接触面上的摩擦系数、变形程度和试样初始高径比越大,则鼓度越大。喷射沉积7075/SiCp复合材料高温压缩时的断裂方式主要有四种,即空洞在增强相与基体界面处形成而出现增强相从基体中拔出的现象、空洞在基体中形核长大而引起基体的延性断裂、颗粒团聚处的断裂和颗粒的脆性断裂。随着变形温度的升高,喷射沉积7075/SiCp复合材料的断裂应变迹线的截距先增大后减小,420℃压缩时截距达到最大值;润滑可使断裂应变迹线上移,变形安全区增大;随着坯料的相对密度增大,变形断裂区减小。     

热变形参数对LD7铝合金显微组织的影响

在Gleeble-1500热模拟试验机上对LD7铝合金试样在变形程度为60％、变形温度为360—480℃、变形速率为O．01—1s^-1的条件下进行等温压缩试验，然后对其进行固溶处理。分析热变形参数对合金固溶后显微组织的影响，可以得到如下结论：LD7铝合金的晶粒尺寸随温度的升高而增大，随变形程度的增大而减小，随变形速率的增大而减小。     

下扎深度对7075铝合金搅拌摩擦点焊接头组织和性能的影响

对3 mm厚的7075-T6铝板进行搅拌摩擦点焊试验,研究下扎深度对接头组织和力学性能的影响。结果表明,搅拌区晶粒得到极大细化和均匀化,它的晶粒尺寸随下扎深度的增加而逐渐增大。随着下扎深度增加,接头畸变高度和畸变角度先减小后增大,变形区宽度先增大后减小,下扎深度为5.1 mm时,它的有效结合区宽度及变形区宽度最大,畸变高度和畸变角度最小。接头的拉剪载荷随下扎深度的增加先增大后减小,下扎深度5.1 mm的接头获得最大的拉剪载荷值,为12.44 kN,同时它的焊点表面成形良好,结合程度最佳。接头在拉伸试验中的失效方式为韧-脆混合型断裂。     

β-CEZ钛合金高温变形力学行为

基于热模拟压缩试验,计算了β-CEZ钛合金在不同工艺参数条件下的应变速率敏感性指数、应变硬化指数和表观变形激活能,分析了各参量的变化规律。结果表明:相变点1163 K以下,应变速率敏感性指数随应变的增大而缓慢减小;相变点1163 K以上,应变速率敏感性指数随应变的增大呈波浪状变化。应变一定时,应变速率敏感性指数随变形温度的升高而增大。应变速率为0.01、0.1、10.0 s~(-1)时,应变硬化指数在所有变形温度下几乎都为负值,并且从整体来看,应变硬化指数随变形温度升高而增大。在(α+β)相区,表观变形激活能随应变的增加先增大后减小;在β相区,表观变形激活能随应变的增大变化较小。(α+β)相区和β相区的表观变形激活能相差很大,分别为354.88、193.72 kJ·mol~(-1)。     

晶粒尺寸对Fe-20Mn-3Cu-1.3C合金钢加工硬化行为的影响

Fe-20Mn-3Cu-1.3C钢经热轧,冷轧后分别在950、970和1050℃下保温10 min进行再结晶处理,得到平均晶粒尺寸为18.12、24.56和47.00 μm的试样.硬度测试表明,随着晶粒尺寸的增大,合金拉伸变形前的显微维氏硬度而逐渐减小,而合金拉伸变形前后的硬度变化量逐渐增大.拉伸测试表明,在低应变阶段,TWIP钢应变硬化速率随真应变的增加而明显增加,而其增幅未随晶粒尺寸的增大发生明显变化;随着应变的增加,其应变硬化指数增加的幅度随晶粒尺寸的增大而增大.在低应变阶段,位错强化起主要作用;而高应变阶段,孪晶硬化起主要作用.     

AA6061铝合金铸坯平面压缩本构模型及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟实验机研究AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为,分析其流变应力和组织演变规律。结果表明:平面压缩过程中流变应力随着变形温度的升高和应变速率的减小而逐渐降低;低温和低应变速率下(573 K/0.01 s~(-1)),随着应变量增大,达到峰值应力后应力软化程度较大。同时,建立了描述AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为的双曲正弦型本构关系模型。大变形区的晶粒呈扁长的板条状,其晶界处有大量的第2相析出,晶粒的长径比随温度升高而减小,随应变速率增大而增大,小变形区晶粒组织形貌主要为椭圆形等轴状晶;高温下(723 K),部分第2相溶入晶粒内部,热变形组织演变机理主要为动态回复。     

时效工艺对25Cr-20Ni-2.5Al高强耐热钢拉伸和高温压缩性能的影响

通过在25Cr-20Ni耐热钢基体成分中加入质量分数为2.5%Al的方式制备25Cr-20Ni-2.5Al耐热钢,分别采用拉伸和高温压缩试验对其力学性能进行表征分析,研究结果表明:经过36 h时效处理的试样抗拉强度得到明显提升,此时抗拉强度和伸长率分别为803 MPa和27.1%。经过36 h时效处理会减小拉伸断口的韧性,生成部分脆性断裂的痕迹。随时效温度的增加,耐热钢的抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增大,转折点均出现在时效温度650 ℃,此时抗拉强度和伸长率分别为451 MPa和10.26%。当变形程度增大后,晶粒将达到更大的变形程度,而耐热钢经过热压缩处理后并不会引起晶粒尺寸的明显改变;晶界部位存在析出相,而且当变形量增大后析出相的数量也会略微增加。     

二次热压法制备SiCp/Al复合材料的耐磨性能研究

采用快速升温二次热压法制备了(10~30)SiC/Al-0.8Si-1.2Mg-0.4Cu复合材料,并研究其与钢球对磨的摩擦磨损规律。结果表明,二次热压变形法能有效抑制剧烈的界面反应,得到高致密的SiCp/Al复合材料。复合材料的摩擦因数随SiC含量增加而增大,大载荷下增幅更明显。试验条件下,SiC/Al复合材料与GCr15钢的摩擦因数在0.3~0.5之间。复合材料的磨损率开始随载荷增大而增大,载荷超过5N后,SiC含量小于15%的试样磨损率继续增大,而SiC含量大于20%的试样的磨损率则急剧减少。这是由于高SiC含量试样在大载荷下表层生成的Al2O3增强了摩擦层。在载荷7N时,30SiC/Al复合材料的磨损率只有1.14×10-3mm3/m,说明该复合材料更适宜在大载荷下应用。     

半固态铜合金压缩变形力学行为及显微组织

采用Gleeble-1500热/力模拟试验机对铜合金半固态坯料进行压缩试验,研究了压缩条件对铜合金变形行为和组织的影响。结果表明,枝晶试样由于发达的枝晶而使得在相同条件下进行压缩变形时所需载荷高于半固态试样;压缩过程中载荷位移曲线受压缩速率和温度影响较大:温度越高,试样中的液相率越高,在受到相同的变形作用时,载荷降低;速率越大,在相同位移下载荷越大。压缩过程中组织不断发生变化,在一定范围内,较高的压缩速率和温度有利于固液两相的协同变形。     

变形条件对半固态Al-4Cu-Mg合金微观组织的影响

研究了用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下半固态压缩变形时的微观组织演变。研究结果表明：在半固态条件下，随变形温度的升高，晶粒平均尺寸增大，分形维数减小；变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．分形维数先减小后增大；应变速率增大，晶粒平均尺寸先减小后略有增大，且在小的应变速率下，晶粒平均尺寸随应变速率变化的趋势较大，分形维数随着应变速率的增大而增大。     

连续胞状结构强化Ta-W-Hf合金的压缩变形

采用粉末冶金法制备了具有连续胞状强化结构的致密Ta-W-Hf合金材料,通过压缩试验研究了这种高强度材料的塑性变形特征,以了解其进一步变形加工的可能性.结果表明,连续胞状结构强化Ta-W-Hf材料与传统熔炼加工材的压缩变形特征没有大的区别,各试样均可承受50%以上的冷压缩变形,而无宏观裂纹产生.试样的硬度随着压缩变形量的增加而增大,但高温退火试样的硬度增量远大于热等静压试样,故其具有更大的形变强化容量.     

γ-TiAl金属间化合物的压缩断裂行为研究

通过室温压缩试验,研究全片层γ-TiAl基合金在不同加载速度和不同卸载载荷下的压缩断裂行为。结果表明：随着加载速度的增加,γ-TiAl基合金试样的屈服强度及抗压强度相应增大;试样的最终断裂是通过裂纹的形核、扩展以及相互贯通而形成的,断裂面主要由剪应力形成的撕裂区和压应力形成的解理断裂区域组成,并且在不同加载速度下,断口也呈现出规律性的变化。在不同载荷加载-卸载-再加载的过程中,小载荷（4．67、9．42、18．94kN）下卸载和加载的名义应力一名义应变曲线完全重合,大载荷（26．60、37．24、53．20kN）下卸载后产生的不可逆应变依次增大;裂纹面密度随着卸载载荷的增大而逐渐增大,材料的损伤程度不断增加。     

7055铝合金高温流变应力特征及本构方程

采用Gleeble-1500热模拟机进行高温等温压缩试验, 研究了7055合金在变形温度为300～450 ℃、应变速率为10-2～10 s-1条件下的流变应力特征.结果表明, 该合金为正应变速率敏感材料,流变应力随应变速率的增加而增大,随温度升高而减小.流变应力开始随应变增加而增大,达到峰值后趋于平稳, 表现出动态回复的特征.通过线性回归分析计算出该材料的应变硬化指数n为5.776 83以及变形激活能Q为146.400 7 kJ/mol, 获得了该合金高温条件下的流变应力本构方程.     

锆合金在应变速率1000s~(-1)下动态压缩显微组织的演化规律(英文)

研究锆合金在应变速率1000s-1动态压缩条件下的显微组织演化规律。基于相同应变速率下多次撞击的方法实现锆合金动态压缩下4个不同的应变水平。在不同的应变水平下,应力—应变曲线具有明显的应变硬化效应,几乎观察不到明显的热软化效应。标定的晶粒边界图像表明,在不同的应变水平下,在变形组织内均可观察到大量的小角晶界,同时,小角晶界的数量和密度随着应变的增加而增多。除了在晶粒边界图像中观察到的小角晶界和大角晶界外,在不同的应变水平下还可观察到孪晶界。孪晶界的类型主要包括{10 1 2}、{11 2 1}拉伸孪晶和{11 2 2}压缩孪晶,且大多数孪晶界为{10 1 2}拉伸孪晶。随着应变水平的增加,变形组织中孪晶界的密度变化不明显。基于不同应变水平下变形组织的表征,提出了动态载荷下锆合金变形和演化过程。显微硬度测试表明,撞击试样的硬度随着应变的增加而逐渐增大,这主要与位错塞积引起的应变硬化有关。     

热变形参数对Co40NiCrMo合金微观组织的影响

通过等温压缩试验和金相分析研究了变形温度，变形程度，应变速率对Co40NiCrMo合金微观组织的影响，研究结果表明：再结晶晶粒尺寸随着变形温度的增加而增大；随着应变速率的增大呈先减小后略有增大的趋势，再结晶体积分数随着变形程度的增加而增大，晶粒尺寸随着变形程度的增加而减小。     

摩擦条件对高强铝合金单次ECAP作用的有限元模拟

对高强铝合金等通道转角挤压(ECAP)单次变形过程中摩擦力的作用进行了有限元模拟.结果表明,随着摩擦因数的增大,其变形载荷不断增大,所消耗的功也不断增大,心部应变不均匀程度增大,而材料平均等效应变保持基本不变.挤压过程中载荷-位移曲线可分快速增加、载荷稳定、快速增加、载荷稳定及快速下降5个阶段.当摩擦因数从0到0.30时,最大载荷提高了2.1倍,所消耗的功增加了1.3倍.因此在等通道转角挤压的过程中,应保证挤压凹模内壁表面光洁、使用合适的润滑剂,以减小摩擦和载荷,从而改善晶粒细化及组织的均匀性.     

注射压缩成型工艺参数对楔形导光板翘曲变形的影响

以楔形导光板的翘曲变形量为指标,通过正交试验的方法获得了注射压缩工艺参数对翘曲变形影响程度由大到小的顺序依次为:压缩延迟时间、熔体温度、模具温度、压缩速度、压缩距离。对单个因素及各个因素间的交互作用对导光板翘曲变形的影响规律进行详细的分析。结果表明:模具温度和熔体温度的升高会增大导光板的翘曲量;延长压缩延迟时间可降低翘曲量;增加压缩距离,翘曲量先减小后增大;增加压缩速度,翘曲量先减小后增大再减小。模具温度和压缩延迟、熔体温度和压缩速度对翘曲变形有明显的交互作用,而压缩距离和压缩速度对翘曲变形影响不明显。