【摘 要】
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提出一种集镦粗、剪切和挤压变形于一体的膨胀不等通道转角挤压法(expansion non-equal channel angular extrusion,Exp-NECAE),基于理论分析,采用数值模拟与实验验证相结合的方法,研究多效应耦合作用下工业纯铝剧烈塑性变形行为,探讨分析变形材料对微观组织和力学性能的演变规律.结果 表明,Exp-NECAE工艺具有高效率复合成形特点,坯料的变形过程连续、稳定、协调,可分为转角区变形、过渡区变形和完全挤出变形3个不同阶段;变形时材料内部处于理想的三向压应力状态,变形
【机 构】
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徐州工程学院机电工程学院,江苏徐州221018;江苏徐工工程机械研究院有限公司,江苏徐州221004;高端工程机械智能制造国家重点实验室,江苏徐州221004
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提出一种集镦粗、剪切和挤压变形于一体的膨胀不等通道转角挤压法(expansion non-equal channel angular extrusion,Exp-NECAE),基于理论分析,采用数值模拟与实验验证相结合的方法,研究多效应耦合作用下工业纯铝剧烈塑性变形行为,探讨分析变形材料对微观组织和力学性能的演变规律.结果 表明,Exp-NECAE工艺具有高效率复合成形特点,坯料的变形过程连续、稳定、协调,可分为转角区变形、过渡区变形和完全挤出变形3个不同阶段;变形时材料内部处于理想的三向压应力状态,变形均匀性良好,单道次累积应变量高达2.56,接近理论计算值.1道次Exp-NECAE变形后,在镦-剪-挤耦合简单剪切应变诱导下,工业纯铝晶粒破碎和细化十分明显,材料内部形成了以细小等轴晶为主的混晶组织,平均晶粒尺寸约为2.73 μm.同时,材料力学性能提升显著,平均显微硬度(HV)为558MPa,抗拉强度为161.2MPa,伸长率为13.9％.断口形貌中存在大量小而深的韧窝,且分布较为均匀,表现出了良好的韧性断裂的特征.
其他文献
对一种新型第3代粉末高温合金A3在700℃、应变范围0.6％～1.4％试验条件下的低周疲劳性能进行了研究,分析了材料的循环滞后回线、Massing特性、循环应力应变响应、应变-寿命关系等特性.采用Manson-Coffin模型、拉伸滞回能模型、三参数能量模型对疲劳寿命数据进行拟合预测,结果表明Manson-Coffin模型的寿命预测精度最高,在3倍分散带以内.用扫描电子显微镜对疲劳源区观察,结果表明:低应变时疲劳源数量上呈现单源,高应变时呈多源特征;随应变量增大,疲劳源位置趋向于试样表面,裂纹扩展区面积减
采用真空感应熔炼法制备了Fe0.5MnNi1.5CrNbx (x=0,0.05,0.1,摩尔比)高熵合金,并分析了不同Nb含量对其组织和力学性能的影响.结果 表明,不含Nb元素的合金具有单相fcc结构,其抗拉强度和断裂延伸率(即延展性)分别为519MPa和47％.添加少量的Nb(x=0.05)后出现(200)织构和少量Fe2Nb Laves相,合金的延展性增加到55％,并且抗拉强度增加到570MPa.当Nb含量增加到x=0.1时,织构减少,而Fe2Nb Laves相增多,抗拉强度和延展性分别为650MPa
介绍了超声表面滚压技术(USRP)在制备梯度纳米结构材料中的应用.USRP技术能在材料表面构建梯度纳米结构层并引入残余压应力,同时显著降低材料表面粗糙度并提升表面均匀性.讨论了与USRP加工工艺及过程密切相关的微观结构演变和表面特性,分析了不同材料体系及工艺参数对USRP处理的影响规律.研究表明,采用合适的USRP处理工艺可改善材料表面的力学性能,即硬度,强度,耐磨性及抗疲劳性能等,而腐蚀/氧化行为则更依赖于材料的组织结构、表面完整性、应力状态、不同的腐蚀介质及服役环境等因素的综合作用.此外,对USRP制
电渣重熔过程中Al和Ti的氧化导致电渣锭轴向成分不均匀,从而对电渣锭的耐腐蚀性能和力学性能产生不利影响.为了控制电渣铸锭中Al和Ti含量的均匀性,需要明确高温电渣重熔过程中Al和Ti含量的变化,并通过优化渣体系比例和冶炼条件来减少合金中Al和Ti的氧化.在现有文献的基础上,以CaF2-CaO-Al2O3-MgO-TiO2这一低氟渣系和Incoloy825合金为例,综述了电渣重熔过程中Al和Ti元素控制的研究现状.应用离子与分子共存理论(IMCT),结合FactSage软件,总结了渣的热力学和动力学研究方法
钼及其合金以其诸多优异的性能在各个领域内受到广泛关注,但其抗蠕变性能、高温强度及抗氧化的劣化以及批量化生产手段的不足限制了大规模的工业应用.本文综述了金属钼的脆性来源,指出非本征脆性的改进及制备工艺的革新是钼合金研究和开发的重点方向.介绍了目前钼合金强韧化的主要形式,列举了典型钼合金研究开发现状,总结了钼合金的研究方向.“,”The molybdenum alloy has received more and more attention in various industrial fields,but
采用感应熔炼法在U-5.5Mo合金中引入Ti/Al元素,通过淬火与时效热处理来调控材料的组织与性能,获得不同热处理状态下的U-Mo-Ti/Al合金.分析析出相的组成、分布与性能的关系,探讨Ti/A1合金元素对U-5.5Mo合金力学性能的调控机制.发现在U-5.5Mo合金中加入微量Ti元素对U-Mo合金有明显固溶强化效果,使合金强度大幅提升;低温时效热处理可大幅提升U-Mo-Ti三元合金的力学性能;添加微量A1元素,促使U-Mo-Ti-A1四元合金中形成高温稳定的富钛与富铝的多元复合金属间化合物,其在基体与
包共晶转变兼具共晶转变和包晶转变双重特征,存在于众多的工业合金中.然而,迄今为止尚未建立起相对完整的包共晶凝固理论模型,关于其凝固机理的相关研究较少.基于此,本研究针对Nb42Ti21Co37包共晶合金开展了不同抽拉速度(V=1,3,5,15,30,70 μm/s)下的定向凝固实验,旨在研究不同抽拉速度下合金的微观组织演化规律,并构建相应的凝固机制.结果表明:Nb42Ti21Co37包共晶合金常规铸态和定向凝固组织中均含有α-Nb、Co6Nb7和TiCo+Co6Nb7包共晶相.随着抽拉速度的逐渐增加,初生
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研究了顺向冷轧和换向冷轧2种轧制方式对TC4板材显微组织、织构和力学性能的影响.结果表明:2种轧制工艺的晶粒都有所细化;顺向冷轧微观组织仍存在带状组织,α晶粒呈现出方向性的拉长;换向冷轧晶粒破碎得更加均匀,退火后形成细小等轴α晶粒.换向冷轧板材的塑性显著优于顺向冷轧,强度略低于顺向冷轧,但是板材的RD和TD之间差值明显减小.原始冷轧板材主要存在((1)2(1)0)＜10(1)0＞棱锥型织构,强度较高;顺向冷轧遗传了原始板材的织构组分;换向轧制促进(0001)的强基面织构向ND-TD面和RD-TD面发生漫射