挤压态AZ31镁合金的拉压不对称性及微观组织

在考虑滑移和孪生两大塑性变形机制的基础上,通过修正的粘塑性自洽（VPSC）模型,模拟挤压态AZ31镁合金轴向拉-压过程中的力学行为及微观组织。结合EBSD实验与模拟,分析了不同变形机制对初始挤压态丝织构镁合金产生拉压不对称的机理以及塑性变形过程中的微观组织。结果表明,轴向拉伸变形初期以基面滑移系为主,由于基面滑移的施密特因子较低,导致屈服应力较高;随着应变的增加,棱柱面滑移成为主导变形机制,应变硬化率降低,应力-应变曲线较平稳;轴向压缩变形初期,临界剪切应力较低的拉伸孪晶大量开启导致屈服应力较低;随着拉伸孪晶相对活性的快速降低,应变硬化率迅速提高;轴向压缩后期,随着应力的持续升高,压缩孪晶开始启动,塑性变形积累的应力得到释放,导致应变硬化率降低。另外,从典型晶粒的颜色和孪晶迹线方面解释了沿ED方向压缩时孪晶体积分数较小的原因。     

应变路径变化对AZ31镁合金力学行为的影响

以挤压态AZ31镁合金棒材为原材料,在室温下沿着∥ED和⊥ED的方向进行预变形实验,模拟二辊皮尔格冷轧过程中减壁段横截面瞬时变形应力状态,接着对预变形试样取样进行二次压缩,利用电子背散射衍射（EBSD）对2次变形之后的微观结构进行表征。研究了应变路径变化情况下组织和织构对力学行为的影响。结果表明,预变形使AZ31镁合金的屈服强度提高,其主要原因是预变形产生的拉伸孪晶导致晶粒细化和位错密度增加。并且孪晶的出现会改变晶粒的取向,基面织构弱化（或孪生织构增强）在改善AZ31镁合金力学性能方面可能起到更重要的作用。∥ED-3%和⊥ED-3%试样的屈服强度分别提高了66.7%和6.6%。     

不同厚度比S304/Q235复合板矫直过程中性层的偏移规律

为了提高S304/Q235复合材料矫直过程的精度,在Abaqus有限元软件中分析了双金属复合材料板的弹塑性变形和矫直过程。此外,对不同厚度比双金属复合板的中性层偏移进行了分析研究。结果表明,双金属复合板的中性层偏移量取决于复合板的屈服强度和厚度比。将理论计算、数值模拟和实验结果进行对比,得到了中性层偏移量的拟合公式,验证了其正确性,分析了中性层偏移状态的动态变化。本研究为建立高精度矫直力模型提供了理论依据。     

Ce元素对固态扩渗铝AZ31镁合金的摩擦磨损特性的影响

采用纯Al粉、Al-Ce混合固体粉末分别对AZ31镁合金表面进行热扩散处理,扩散温度均为430℃,扩散时间均为8 h,得到热扩散渗层,并对得到的渗层进行表面硬度、显微组织形貌和摩擦磨损性能分析。结果表明:渗层组织致密、均匀、连续,纯Al粉渗层厚25μm,Al-Ce粉末共渗得到的渗层厚度达35μm,渗层都表现出明显的扩散、沉积的分布特征,同时纯Al粉热扩散渗层的表面布氏硬度为62.4 HB,Al-Ce粉末共渗得到的渗层表面布氏硬度达到68.8 HB,并且纯Al粉热扩散渗铝试样的磨损质量损失仅为基材的1/2,而Al-Ce粉末共渗试样的磨损质量损失还不到基材的1/2,可见Ce元素加入更有利于渗层的形成,可显著提高固态扩散渗铝AZ31镁合金的摩擦磨损特性。     

滚切剪最大剪切力计算公式的研究

以纯滚动剪切为目标,通过对新型滚切剪剪切原理分析,把滚切过程分为切入阶段和滚切阶段两个阶段,在充分考虑了剪切过程对剪切力变化的基础上,推导出切入阶段和滚切阶段的剪切力的理论公式,并进行修正,得出滚切剪的力能计算公式;同时以某大型钢铁有限公司3 000 mm定尺滚切剪为例,对剪切过程中剪切力进行测定,并对理论公式和实测结果进行对比,为滚切剪能力设计提供依据。     

LS-DYNA在滚切剪剪切力计算中的应用

以研究滚切剪剪切过程的机构原理为前提,并以剪切力计算的基本公式为基础,采用有限元软件LS-DYNA对滚切剪剪切过程进行有限元数值模拟,得出了模拟数据。为了验证LS-DYNA模拟的剪切力方法的正确性,把其模拟结果与理论计算数据进行比较,验证了此计算方法的可行性。     

锥形螺旋焊管成形过程的研究

通过采用有限元ansys，分析了螺旋焊管成彤过程中带钢的变形特征与焊管管壁层间的应力情况，并在实验室进行了验证。基于理论与实践分析，提出了一种特殊工艺过程——锥形螺旋焊管成形工艺，这种工艺在实际操作中将明显优于现有的传统工艺。     

皮尔格轧制AZ31镁合金管材微观组织预测

精准预测镁合金管材在皮尔格轧制变形过程中的晶粒演变,对控制镁合金管材的最终性能具有重要参考意义,本文结合AZ31镁合金管材在皮尔格轧机上的轧制实验,建立基于动态再结晶、静态再结晶、静态回复、晶粒粗化及晶粒拓扑变形的元胞自动机模型,并借助有限元计算得出的每道次轧制结果,与元胞自动机结合起来,得到镁合金管材在轧制过程中的晶粒演变的动态特征,发现晶粒在轧制过程中产生连续再结晶并细化,并最终进行实验验证。     

滚切式双边剪连杆机构的动力学仿真及实验研究

通过对新型滚切式双边剪的空间剪切机构运动机理的研究和动力学分析,以实现纯滚动剪切为目标,对滚切式双边剪结构进行简化处理,得出以连杆机构为基础的简化模型,建立了连杆机构的动力学模型,编制了相应函数的仿真模块,运用Simulink进行动力学仿真;同时以某大型钢铁有限公司双边剪为依托,通过实验测出剪切过程中承力最大的重要杆件...     

基于元胞自动机AZ31镁合金固溶处理研究

镁合金具有导热导电性好、电磁屏蔽性能优越、与环境相容性良好等诸多优点。但是镁合金在室温下塑性较差,导致其在轧制过程中易出现裂纹从而影响其质量。为了有效提高其可塑性,在加工前往往需要对其进行固溶处理。基于此,通过金相实验,得到AZ31镁合金管材原始晶粒组织,基于晶粒长大的热力学机制、曲率驱动机制和能量耗散机制,建立元胞自动机模型,针对镁合金建立了三大晶粒演变规则,研究AZ31镁合金在不同温度和不同时间下晶粒演变规律与边数变化情况,最终获得晶粒均匀分布且以六边形为主的微观组织。通过晶粒长大拓扑学分析与晶粒尺寸分布统计,得出晶粒尺寸在不同温度和时间内呈正态分布,其中六边形晶粒最多;在此基础上,建立固溶情况下的晶粒长大数学模型,合理预测并控制AZ31镁合金固溶后的晶粒尺寸和最终性能,分析了晶粒长大动力学,得出镁合金生长指数为0.87,并通过实验验证了元胞自动机模型的正确性和合理性,为研究镁合金在变形过程中的晶粒演变奠定基础。