Spread Model for TC4 Alloy Rod during the Three-Roll Tandem Rolling Process

为了保证三辊连轧过程中棒材的成型精度,研究了TC4钛合金棒材的宽展。采用正交试验优化设计方法设计数值模拟方案,在Marc有限元平台上,研究轧制工艺参数(轧制温度、轧制速度、孔型内切圆直径、轧辊直径、摩擦系数)对宽展的影响,并分析了各参数的影响显著性顺序。在此基础上,建立了三辊轧制TC4棒材的宽展模型。试验在自行研制的8机架Y型连轧机上进行,孔型系统为平三角-圆。宽展测量结果和模型计算结果吻合较好。     

平三角-圆孔型连轧钛合金棒材的有限元分析与试验研究

采用MSC.Marc三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术,对的钛合金棒材四机架连轧过程进行有限元仿真.对轧件的宽展、应力分布、轧制力和轧制力矩进行分析,并在模拟的基础上进行试验验证.模拟结果与现场记录的数据十分吻合,不仅为本工艺试验提供理论依据,也为进一步的生产研究提供有价值的技术储备.     

TC11钛合金棒材热连轧过程力能参数分析(英文)

将Ф25 mm 的 TC11 钛合金棒材在四机架 Y 型轧机上连轧至Ф17 mm,孔型系统选为平三角-圆-平三角-圆。试验测试了轧件入口温度为 950 ℃时在四机架连轧过程中的温降,以及轧件温度为 750, 850, 950, 1050 ℃时不同压下量对应的轧制力、轧制力矩值;分析了轧件在不同孔型中轧制时的变形区几何形状;修正了轧制力数学模型;计算值与试验值偏差较小。因此,该数学模型计算的轧制力可以为 Y 型三辊轧制钛合金棒材提供理论研究和工程实践基础。     

不锈钢棒材应变不均匀对两相微观结构演变的影响

双相不锈钢热轧制备过程中应力应变分配不均，导致奥氏体相和铁素体相软化、相变竞争激烈，组织结构演变和性能调控复杂。以热轧2209双相不锈钢棒材为研究对象，采用有限元仿真技术对Φ43 mm棒材6道次热连轧过程进行三维热力耦合模拟，结果表明，棒材横截面上特征区域的应变与温度变化分布极不均匀；中心金属温度最高且塑性应变最大。对棒材不同特征区域的微观分析表明，在棒材表面和内部，两相体积占比不均匀且晶粒动态再结晶不协调，棒材表面δ→γ相变占据主导；然而在棒材内部区域，在高温高应变速率工况下，发生γ→δ逆相变。因此通过控制轧制工艺改善不锈钢两相协调变形行为，从而全面提升棒材力学性能。     

弧-圆三角孔型系统变形区参数数学模型的建立及应用

针对目前三辊轧机变形数学模型精度差的问题,使用数学解析法,得到了弧—圆三角孔型系统变形区参数的数学模型,包括接触弧长、接触宽度、接触面积、压下量以及轧后轧件尺寸参数.以TC4钛合金(Φ)19mm棒材为例进行了孔型设计,验证了所推导的数学模型.     

平三角孔型轧制TC4钛合金棒材的三维弹塑性有限元分析

采用MSC.Marc三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术,对Y型轧机轧制TC4钛合金的三维变形过程进行了有限元仿真.以动态图像形式反映了金属变形过程,计算了轧件主要力学参数的分布值和极值,并在实验的基础上作了验证.模拟结果与现场轧机的记录数据十分吻合.表明采用本方法替代传统的通过实验来获取工艺设计所须参数的方法,可以达到减少实验次数,降低实验成本的目的.     

2209双相不锈钢本构模型及热加工参数优化

目的 优化2209双相不锈钢热加工区间,提升其高温变形稳定性。方法 在Gleeble–3800热模拟机上开展压缩实验,分析不同温度(950~1 150 ℃)和应变速率(0.01~10 s^?1)下的应力–应变曲线特征,构建基于Arrhenius的双曲正弦本构模型,综合分析热加工图和变形微观组织演变特征。结果 流变应力随变形温度的降低和应变速率的增大而增大;在失稳条件下(950 ℃/0.01 s^?1),奥氏体相所受应变能较小,只有一部分奥氏体晶粒发生了变形;温度升高(1 100 ℃/0.01 s^?1)后,奥氏体相仍为等轴状晶粒,铁素体相承担塑性变形,此时表现为明显的应变分布不均匀现象;随着应变速率升高到稳定条件(1 100 ℃/1 s^?1),奥氏体相承受了更大的塑性变形,且在压缩方向应力的作用下呈现条带状分布,同时发生了γ→δ的转变,这有利于提高钢的热塑性。结论 获得了2209双相不锈钢最佳加工区域(1 070~1 130 ℃、1~7 s^?1),该区域功率耗散系数较大且变化梯度较小,材料热加工性能稳定。     

三维微观组织模拟及其表征分析技术的研究进展

多晶材料的微观组织结构在一定程度上决定了其宏观力学性能,微观组织的三维仿真及其表征对于预测和研究材料内部真实组织结构及其演化规律具有重要的意义。本文对目前常用的三维模拟方法与表征技术在材料科学领域的应用进行了总结,叙述了目前常用的几种三维模拟方法及表征技术的基本原理,并对其最新研究进展、研究热点以及难点进行了分析,提出了未来在材料科学领域中的研究内容与方向。     

三辊Y型轧机计算机辅助孔型设计系统的开发及应用

基于三辊Y型轧机孔型设计参数数学模型,借助于Matlab,Excel和AutoCAD软件,引入Matlab优化工具箱中的Fmincon优化算法,开发三辊Y型轧机钛合金棒材计算机辅助孔型设计系统。利用此CARD软件,设计了15 mm钛合金(TC4)棒材孔型系统,在自行研制的8机架Y型轧机试验生产线上进行试验轧制,获得满足质量要求的成品。