权国政
,
陈涛
,
余春堂
,
王阳
,
周杰
材料热处理学报
通过挤压态42CrMo钢多组试样的热压缩实验获得应变速率为0.01～10 s-1、变形温度为1123 ～1148 K条件下的真应力-应变数据,以此作为计算应变速率敏感指数(m值)、能量耗散因子(η值)和失稳判据(ξ值)三重判据的底层材料数据.利用三重判据构建的加工图对挤压态42CrMo高强度钢的热成形过程进行分析,得到了挤压态42CrMo强度钢在成型过程中的稳定区域和流变失稳区.结果表明:42CrMo钢的最优变形热力参数处于具有较高η值和较高ξ值的区域内.
关键词:
应变速率敏感指数
,
能量耗散系数
,
失稳判据
,
加工图
权国政
,
赵磊
,
张艳伟
,
周杰
,
李蓬川
功能材料
热压缩实验获得Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金在温度1073～1323K,应变速率0.01～10s-1条件下的真应力-应变曲线,以此作为识别及表征动态再结晶临界条件的底层数据。对比分析流变应力曲线发现高温、低应变速率下动态回复型软化态势显著;低温、高应变速率下动态再结晶型软化态势显著。引入材料加工硬化率θ,结合θ-σ曲线拐点判据识别了流变应力曲线隐含表征激活动态再结晶的特征参量：临界应变、临界应力。采用含动态再结晶激活能Q的Arrhenius方程求得α、β、n1、n2等材料常数并获得该合金动态再结晶激活能对应变速率及温度的响应图。进一步引入表征动态再结晶临界条件的临界应变模型,获得了临界应变与各热力参数之间的数学关系,验证表明该临界模型预测精度最大为12.9%。
关键词:
钛合金
,
动态再结晶
,
激活能
,
临界应变
权国政
,
刘克威
,
王凤彪
,
宋涛
,
周一俊
机械工程材料
在应变速率为0.01-10 s-1、温度为250-450℃的条件下,采用Gleeble-1500型热模拟试验机对7075铝合金进行了高温热压缩试验,得出其变形过程中的真应力-真应变曲线;通过拟合回归分析得出了该合金高温变形过程中的本构模型并对其应变行为进行了预测.结果表明:在峰值应力之前,Fields-Backofen本构模型预测值与试验值比较吻合;在加入软化因子之后,模型的预测值更接近试验值.
关键词:
7075铝合金
,
热压缩
,
流变应力
,
本构模型
权国政
,
张艳伟
,
陈涛
,
周杰
,
刘德建
功能材料
在Gleeble-1500热模拟试验机上进行多组热压缩试验,获得Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金在温度1073～1323K、应变速率0.01～10s-1下的真应力-应变数据,基于此分析工艺参数对流变应力演变的影响规律,识别应力-应变曲线的动态再结晶型和动态回复型软化特征及其出现时机。引入不含应变影响的传统Arrhenius型本构方程,将其进一步拓展使用,在不同应变量条件下,通过多元线性回归计算与多项式拟合,求解获得Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金形变表观激活能Q、材料常数n、α及结构因子A等参量对应变的响应规律,从而建立Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金含应变、温度及应变速率影响的变参数流变应力本构方程。模型预测值与实验值对比显示最大相对误差为4.55%,最大平均误差为2.19%。
关键词:
Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金
,
变参数
,
Arrhe-nius模型
,
相对误差
权国政
,
武东森
,
黄小双
,
李贵胜
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).036
由拉伸实验获得 E-玻纤增强复合板材的基本力学性能参数，为构建损伤分析模型及冲击有限元模型提供底层数据。通过弹性力学推导材料正交各向异性的本构关系，并对本构关系中的刚度矩阵进行数值解析，得到复合材料弹性本构方程；将结果应用于Hashin强度准则，建立以连续损伤力学为基础的正交各向异性损伤本构模型。将所建立的弹性及损伤本构关系赋予层合板三维模型，通过ABAQUS/Explicit软件模拟弹丸低速冲击GFRP板进行复合材料损伤力学分析，结果表明层合板内部损伤主要是分层和基体开裂，且层间脱层损伤面积远大于层内损伤，而各层内损伤模式中最主要的是基体开裂，其次是纤维断裂，而基体挤压和纤维挤压损伤区域相对较少。当层合板发生冲击变形后，冲击背部承受较大拉应力，微观上的损伤扩展演变到一定程度，基体开裂和纤维断裂会首先产生于GFRP冲击背面，而越靠近上表面损伤程度越小。
关键词:
复合材料层合板
,
拉伸实验
,
数值模拟
,
本构模型
权国政
,
张艳伟
,
王风标
,
周一俊
,
周杰
机械工程材料
通过系列等温压缩试验获得铸态7075铝合金在温度为573-723K、应变速率0．01～10s^-1下的真应力一真应变曲线，通过分析硬化率获得了隐含在该曲线中的动态再结晶临界应变、峰值应力对应的应变、最大软化速率对应的应变3个参数；通过求解双曲正弦模型获得了动态再结晶激活能等重要参数，并描述了合金热塑性变形过程中动态再结晶数量的演变过程，设计一个无量纲的中间变量Z／A，建立了温度、应变速率、应变量、动态再结晶体积分数之间的动态耦合关系模型。结果表明：随着应变量的增加，动态再结晶的体积分数将逐渐增至1009／6；增大应变速率或降低变形温度都会抑制动态再结晶的发生。
关键词:
动态再结晶
,
临界应变
,
应变硬化率
,
7075铝合金
权国政
,
温海荣
,
梁建婷
,
毛安
,
罗桂常
,
王月乔
材料热处理学报
在Gleeble-3500热模拟机上对TB6钛合金进行了多组试样热物理模拟压缩实验,获得温度为948 ～1123 K、应变速率为0.001～10 s-1条件下的真应力-应变数据.通过计算m值、η值和ξ值从而识别出不同应变下的稳定变形参数区和失稳区,并获得TB6钛合金在实验范围内的安全变形参数区间为948 ～1123 K和0.001 ～0.01 s-1,1023 ～ 1123 K和0.01 ～0.1 s-1,1036 ～1077 K和0.1～1 s-1.此外,绘制出TB6钛合金在实验条件下的微观组织演变机制图.
关键词:
钛合金
,
动态材料模型
,
加工图
,
微观组织
权国政
,
石或
,
赵磊
,
毛远平
,
周杰
材料热处理学报
通过对挤压态42CrMo高强钢在不同温度和应变速率下的热压缩实验获得真应力-应变曲线,作为研究其高温动态再结晶行为的底层数据。基于d#/dε-#曲线,识别了真应力-应变曲线上能表征动态再结晶演变过程的特征点：临界应变εc,峰值应变εp及最大软化速率应变ε＊。引入表征晶体动力学的双曲正弦模型,通过线性回归求解得到动态再结晶激活能Q,建立流变应力本构方程。设计无量纲参数Z/A,对已修正的Avrami方程作线性回归分析,表征了不同变形条件对挤压态42CrMo钢动态再结晶体积分数演变的影响,并详细描述了动态结晶对应力软化的影响。结果表明：在高应变速率下,发生剧烈的软化后趋于稳定;在低应变速率条件下,出现硬化和软化的周期性循环。
关键词:
动态再结晶
,
临界应变
,
流动应力
,
高强度钢
权国政
,
赵磊
,
王阳
,
石彧
,
周杰
功能材料
热物理模拟获得了铸态AZ80镁合金热压缩真应力-应变曲线,以此作为计算动态再结晶体积分数演变的底层数据.通过求解流动应力的双曲正弦表征模型,获得了本构模型与动态再结晶激活能等重要参数.分析峰值应力出现之前与之后的硬化曲线,识别了真应力-应变曲线所隐含的关键应变点:临界应变,峰值应变及最大软化速率应变.进一步引入表征晶体动力学的修正的Avrami方程,设计一个无量纲的中间变数Z/A,全面表征了动态再结晶体积分数、温度、应变速率及应变量之间的动态耦合作用.分析结果表明,应变量达到一定时才会诱发动态再结晶.随着应变的增加,动态再结晶的体积分数将逐渐增至100%增大应变速率或降低变形温度都会抑制动态再结晶的发生.
关键词:
动态再结晶
,
临界应变
,
硬化率
,
体积分数
权国政
,
王阳
,
余春堂
,
董旭刚
,
周杰
,
夏玉峰
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热物理模拟试验机对7050铝合金在变形温度573～723 K、应变速率0.01 ～10 s-1、最大压缩量80％的条件下进行了等温压缩实验,得到该合金多组真实应力-应变数据,以此作为计算应变速率敏感指数(m值)、功率耗散系数(η值)、失稳判据(ζ值)三重判据的底层材料数据.通过m值、η值和ζ值的正负分布而三重递进识别出不同应变下稳定变形参数区和失稳区,最后将不同应变下的功率耗散图和失稳图叠加以构建含应变影响的系列加工图,基于此识别出高η值和高ζ值的最优化稳定变形参数区,以及负m值、负η值和负ζ值的最大化失稳变形参数区,可以为确定最佳的热变形工艺参数提供理论指导.
关键词:
铝合金
,
热压缩
,
动态材料模型
,
加工图
,
流变失稳
