TC11钛合金高温塑性本构方程研究

有限元数值模拟技术的重大发展使得其在锻造加工研究领域中得到了越来越广泛的应用。本文通过实验,研究了TC11钛合金在高温条件下的塑性本构方程,本构方程是描述材料的基本信息和有限元模拟中不可缺少的数学模型,它反映了流动应力与应变、应变速率以及温度之间的依赖关系。为了建立本构方程,必须测量一定温度、应变速率范围内的流动应力值,这通常是由压缩试验来完成的。有限元模拟结果的有效性首先取决于本构方程的精确程度,所以,如何获取精确的本构方程成为锻造成形过程计算机模拟技术中的首要问题     

1420铝锂合金超塑性行为

以1420铝锂合金作为实验材料,通过改变应变速率来探求最佳的超塑性变形条件,即延伸率大幅度提高和获得变形均匀的细小微观组织。研究发现当温度为480℃,应变速率为3×10-4s-1时可以获得最佳超塑性变形状态,此时延伸率δ=550％,流变应力σ=1.9MPa。同时通过金相分析以及TEM微观组织观察发现,在此条件下的组织等轴性好同时晶粒分布细小均匀,出现了细小的再结晶亚晶粒,有助于超塑性变形的进行。     

热压Y—TZP的超塑性压缩变形特性

研究了热压法制备的Y2O3稳定的四方ZrO2多晶体（Y－TZP）在单轴压缩试验中的超塑性变形特性。结果表明热压Y－TZP可以超塑性压缩变形至－1.30。讨论了应变速率和温度对超塑性变形的影响。西方本试验中最佳变形条件为温度1450－1550℃，初始应变速度·/ε0=10^-4——10^-5s^-1。研究了变形前后试样的显微结构的变化。     

超塑性拉伸变形过程中颈缩扩散的力学解析

超塑性材料拉伸变形不同于一般韧性金属材料,变形过程中颈缩的产生扩散直接影响着变形的稳定性,研究颈缩的扩散速率对于掌握超塑性材料拉伸变形规律有着重要的意义。本文先回顾了在此方面的研究成果,然后研究了在不同变形路径下颈缩的扩散速率。     

超弹性形状记忆合金丝力学性能试验

目的 研究形状记忆合金循环拉伸时的基本力学性能,为基于形状记忆合金的阻尼器设计奠定基础.方法 采用循环拉伸的试验方法,考虑循环次数、加载速率、峰值应变等参数对形状记忆合金的应力应变关系、阻尼和残余应变等性能的影响,把试验结果同Grasser理论模型进行对比,研究影响形状记忆合金超弹性性能的主要因素、影响规律和结果.结果 在一定的加载速率下,随着循环次数的增加,应力-应变曲线逐渐下移,20次循环后趋于稳定.随着循环次数的增加,相变应力和阻尼逐渐减小,残余应变逐渐增加并趋于稳定;加载应变越快,耗能能力略有减低;随应变幅值的增加,超弹性SMA丝材料的耗能能力和等效阻尼近似线性增加,材料模量随应变幅值的增加明显降低,但应变幅值对材料的相变应力影响较小.结论 经过一定次数的循环以后,形状记忆合金能表现出稳定的非线性应力应变关系和耗能能力,是制作阻尼器的较理想材料.     

金属的电致塑性和电致超塑性效应

综合论述了金属的电致塑性和电致超塑性效应的研究状况，说明产生这些效应的主要原因是由于漂移电子所产生的电子风提高了金属中缺陷（主要是位错）的迁移率，从而使金属的塑性得以提高。     

Al—6Mg合金超塑性变形与空洞的研究

本文研究了Al—6Mg合金超塑性拉伸变形中的力学特性和显微组织的变化。试验结果表明,合金在520℃以ε=8.33×10~(-4)S~(-1)的应变速率拉伸,得最高延伸率578%,流动应力为1.6MN/m~2,m=0.68,合金通过静态再结晶得到等轴晶粒(11μm)。并对空洞生核和扩展,空洞与变形机制、廷伸率以及断裂进行了探讨。     

土的常规压缩试验中的几个问题

影响土的压缩试验成果的因素较多，文中讨论了这些因素对压缩成果的影响，提出了相应的处理措施。     

超塑性差压胀形m值的测量理论与方法

本文采用载荷跃变法建立了差压自由胀形应变速率敏感性指数ｍ值的测量公式与测量方法。实验结果表明，测量方法简单，测量结果稳定可靠。     

提高超塑性挤压变形速度的研究

为提高金属材料超塑应变速率，在摩擦压力机上对ＺｎＡｌ５合金进行超塑性挤压变形，探讨理想的高挤压速度和相应的超塑性温度。     

Cr20高铬白口铸铁的试验研究

高铬白口铸铁具有耐磨性高、抗冲击疲劳性能好的特点。但在实际生产中，其工艺参数受多方面的影响，导致了生产质量不易控制。本文仅就高铬白口铸铁的奥氏体化温度、淬透性及回火温度参数的选择等等做一初步的研究。     

小麦堆压缩模量的三轴试验研究

小麦堆压缩模量是有限元模型的重要参数。采用全自动静三轴仪对小麦进行三轴压缩试验,得到小麦试样的应力-应变关系曲线,通过求导给出小麦堆压缩模量的数学表达式,分析围压对小麦堆压缩模量的影响。结果表明:小麦堆压缩模量的大小在应力-应变曲线的各个阶段是不同的。在线弹性阶段,压缩模量较小;在应力强化阶段,压缩模量达到最大值;在剪切面滑动阶段,压缩模量逐渐减小,最后降至约0 MPa;在破坏阶段,压缩模量为负值。在不同围压情况下,即使应力、应变相同,小麦堆压缩模量也是不同的。得到的小麦堆压缩模量的数学表达式,可为涉及粮食散体介质的有限元模型提供参数。     

碳铬系合金耐磨钢试验研究

研究了碳铬含量对碳铬系合金铸钢硬度、冲击韧性及耐磨性的影响,试验结果表明,碳铬系铸钢的耐磨性是高锰钢的１～２倍。硕量增加时,硬度及耐磨性提高,冲击韧性降低;当碳量增加相同铬量增加时,硬度变化不大,冲击韧性升高,耐磨性也有所提高。可以通过调整碳铬含量,实现硬度及韧性的良好配合以满足不同磨擦工况下易损件以力学性能的要求,达到最佳的耐磨效果。     

铸铁单向压缩试验和破坏形式的再研究

根据文献提出的金属材料的压缩试验的新方法帮铁压缩试验，并对铸铁单向压缩破坏形式进行讨论。     

TC4钛合金在不同温度下的剪压缩失效

利用Fallwerk试验装置,在高应变率(102s-1)下,采用动态剪压缩试验研究TC4钛合金不同温度下的剪压缩失效现象。通过试验发现:相同温度下,流变应力随应变的增大不断增加,到达峰值后发生应力塌陷,即剪切失效;相同应变下,温度越高,材料的屈服强度和流变应力均明显下降,且峰值应力向应变增大的方向移动,即塑性变形能力逐渐加强;温度升高,材料的剪切失效能力减弱,在673 K至873 K温度区间内存在一个温度极限值。在该极限值以下,材料易发生剪切失效。同时,根据试验数据拟合了峰值应力和最大塑性应变与温度的曲线方程,为钛合金的研究提供了理论依据。     

不同初始组织材料超塑性m值模型与验证

为确定超塑性机理和本构方程,需要计算m值.采用铸造、轧制和退火方法获得细晶AA7075铝合金板材,采用高温拉伸机和图像分析仪研究了合金m值的变化,针对等轴晶粒和带状晶粒的材料超塑性变形,建立了m值与应变关系模型.模型证明等轴晶粒组织恒速度超塑性变形m值随应变增加而减小和带状晶粒组织超塑性变形m值随应变增加而增大.理论预测得到等轴细晶AA7075铝合金和AA7475+0.7Zr铝合金和带状晶粒的Mg-8.5%Li合金和包含小角度晶界的AA7475铝合金超塑性实验结果的支持.模型预测与实验结果吻合,内在组织变化是m值变化的根本原因.