张丁非
,
张钧萍
,
胡红军
,
汤安
材料导报
利用有限元法可以模拟ECAP工艺.综述了近年ECAP工艺的FEM研究成果,主要包括模具结构、摩擦、工艺条件几个因素的模拟分析.分析表明,优化磨具结构以及选取适当的工艺条件(如增加道次、选取C路径)可以减小死区、增加变形均匀性,摩擦对均匀性与死区的影响比较复杂.最后介绍了一些新型ECAP工艺的FEM研究进展.
关键词:
ECAP
,
FEM
,
模具结构
,
摩擦
,
工艺条件
胡红军
稀有金属材料与工程
提出了基于热模拟仪的镁合金挤压-一次剪切(extrusion-shear)二步复合制备工艺(简称ES工艺),设计并制造了适合于热模拟仪Gleeble 1500D的ES热物理模拟装置,进行了热模拟实验,建立了基于DEFORM软件的ES挤压有限元数值模型,并进行了有限元模拟.研究了坯料变形过程的应变率、挤压力、应变-应力等物理量.从ES热物理模拟和数值模拟过程的挤压力、应变-应力曲线的特点,发现ES工艺中镁合金发生了特有的动态再结晶过程,具有明显的两个动态再结晶阶段,被称为“双级动态再结晶”.镁合金坯料的等效应变率在正挤压阶段,累积应变的值较小,发生了少量的动态再结晶,在经过一次剪切后等效应变率急速上升,发生了第二阶段的动态再结晶,镁合金坯料的微观组织经过挤压-剪切逐步细化.
关键词:
变形镁合金
,
塑形变形
,
动态再结晶
,
晶粒细化
张丁非
,
张钧萍
,
胡红军
,
李鹏程
材料热处理学报
为了减少挤压过程中金属的非均匀流动而导致的AZ31挤压棒的表面裂纹,用三维有限元模拟了其挤压过程,并进行了实验的验证.研究表明:与锥角模具相比,流线模产生死区的倾向大大降低.由于表面附加拉伸应力的降低,使用流线模避免了表面裂纹的产生,而锥模将使挤压过程裂纹的形成趋向增加.结果表明,锥角模将导致连续的裂纹.采用流线模大约能够减少15t的挤压力.用DeformTM-3D模拟得到的理论结果和实验结果吻合.
关键词:
挤压
,
有限元
,
镁合金
,
裂纹
,
实验验证
杨明波
,
潘复生
,
白亮
,
胡红军
稀有金属材料与工程
研究了TiC对金属型铸造ZA104合金铸态组织、力学性能及凝固行为的影响.结果表明:添加0.5%TiC对ZA104合金组织的构成没有影响,组织由a-Mg基体、Mg32(Al,Zn)49和Al2Mg5Zn2相组成.但添加TiC可使合金组织细化,并使Mg32(Al,Zn)49相从连续状变为半连续状和/或颗粒状分布,且分布更加弥散均匀.添加0.5%TiC可使金属型铸造ZA104合金的室温和高温抗拉性能以及抗蠕变性能提高,对合金凝固过程中的相变类型也没有影响,但可使合金的凝固温度范围降低和铸造流动性提高.
关键词:
高温镁合金
,
Mg-Zn-Al系合金
,
ZA104合金
,
TiC
胡红军
,
杨明波
,
罗静
,
王春欢
,
陈康
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.020
为研究铸造工艺对铸件质量的影响,利用计算机进行了铸件的凝固模拟.介绍了有限元软件Pro-CAST的组成模块、功能以及应用,在应用实例中利用ProCAST软件模拟预测了铸件砂铸工艺中产生的宏观缩孔缺陷.研究表明:铸件中存在模拟预测的宏观缩孔缺陷;对浇注系统和冒口设置参数进行了优化,优化后的工艺提高了铸件产量,降低了成本;模拟结果表明,铸造模拟软件ProCAST能够准确地预测铸件在充型凝固过程中可能产生的缺陷.
关键词:
FEM模拟
,
ProCAST软件
,
凝固模拟
,
浇注系统
张丁非
,
耿青梅
,
胡红军
,
余大亮
,
郭星星
,
潘复生
材料热处理学报
为了研究挤压剪切工艺对镁合金AZ61组织及性能织构的影响,在有限元模拟软件DEFORM-3D的辅助下,采用SEM对挤压棒材进行了组织观察,并对位于模具不同部位试样进行XRD测试分析.结果表明,挤压剪切工艺细化了AZ61镁合金组织,硬度变化符合组织变化趋势.随着挤压的进行,纵截面上晶粒取向发生变化,{0002}基面织构被削弱.
关键词:
镁合金
,
挤压-剪切
,
组织
,
晶粒取向
胡红军
,
黄伟九
材料热处理学报
为了预测超细晶陶瓷刀具的寿命,在建立Archard磨损模型和切削有限元模型、摩擦模型的基础上,进行了宏观尺度的模拟仿真和试验.主切削力、刀屑间压力随进给量增大而增大,刀屑之间温度、滑动速度随进给量增大先增大再降低.切削深度对刀屑之间的滑动速度和压力影响较小,但对刀/屑间的温度和主切削力影响较大.根据宏观尺度的超细晶陶瓷切削过程数值模拟的数据结果分析和统计、多元线性拟合、泰勒寿命公式得到超细晶陶瓷刀具的寿命预测模型,进行了超细晶陶瓷刀具切削实验验证,该模型的建立为超细晶陶瓷刀具的实际应用打下理论基础.
关键词:
超细晶陶瓷刀具
,
三维有限元模型
,
车削
,
磨损
胡红军
材料热处理学报
借鉴正挤压与多道次等通道挤压的特点提出了挤压(Extrusion)-剪切(Shear)复合挤压工艺(简称ES),制造了多副适合工业卧式挤压机的ES变形组合凹模,进行了ES挤压和普通挤压实验.构建了ES挤压和普通挤压的三维有限元热力耦合模型及数值模拟条件,对ES挤压过程的挤压力、累积应变演化进行了计算机模拟仿真.通过对坯料的应力状态进行了计算机模拟分析,发现ES挤压过程局部坯料受到四向压应力,ES挤压与普通正挤压相比可以显著提高镁合金变形过程的累积应变,因此可以更有效的细化晶粒.针对ES挤压和普通挤压棒料的不同位置进行了微观组织观察,发现在挤压温度为370℃、挤压比为12时ES挤压可以有效的细化晶粒,不仅可以细化棒材表层晶粒,心部也得到了细化.
关键词:
变形镁合金
,
ES变形
,
微观组织
,
动态再结晶
,
应力状态
胡红军
,
代兵
,
杨明波
,
曾英
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.05.021
为提高箱体压铸件的质量,进行了模具结构优化,解决JY110摩托发动机箱体压铸件的气孔和缩松缺陷.主要采取的解决措施是对压铸模内浇口的设置和右端型芯进行修改.结果表明,正确地设置内浇口对减少摩托车箱体的缺陷有很大的作用.所采取的修改方案以及研究方法对形状复杂的压铸件的模具设计有重要的指导意义.
关键词:
压铸件
,
气孔
,
缩松
,
浇道
,
缺陷
