余晖KIMYoungmin于化顺YOUBongsun闵光辉
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00107
采用Gleeble 3800热模拟机对Mg-6Zn-0.5Zr-0.5Ce镁合金进行了高温压缩变形实验, 分析了该合金在变形温度为523-673 K, 应变速率为0.001-1.0 s-1条件下的流变应力变化规律. 结果表明, 变形温度和应变速率对流变应力具有显著影响, 流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小; 在较高变形温度和较小变形速率下, 流变应力随真应变的增加至峰值后即呈稳态流变特征. 采用双曲正弦函数拟合曲线, 确定了该合金的变形表观激活能为145.76 kJ/mol; 建立了可用于描述该镁合金的流变应力的单隐层前馈误差反向传播人工神经网络模型. 利用动态材料模型构建了热加工图, 结合组织观察认为, 该合金在648-673 K, 应变速率为0.1-1.0 s-1条件下发生动态再结晶; 而同样应变速率下, 温度低于573 K时材料在变形过程中由于机械孪生导致开裂. 由交滑移所产生的机械回复位错控制着界面的形成, 且动态再结晶模型表明该合金再结晶主要受界面迁移所控制.
关键词:
镁合金
,
constitutive equation
,
flow stress
,
artificial neural network
,
dynamic recrystallization
,
processing map
C.P. Chou
,
S.C. Wang
,
C.C. Chang and W.R. Wang 1) Department of Mechanical Engineering
,
National Chiao Tung University Hsinchu
,
Taiwan 300
,
China 2) Materials Research Laboratories
,
Industrial Technology Research Institute Chutung
,
Taiwan 310
,
China
金属学报(英文版)
Titanium has been widely used as the implant materials of joint prostheses. This paper simulates the microstructures of the hot forged titanium knee joint component by physical modeling. Ti-6Al-4V ELI were deformed by GLEEBLE 2000 hot deforma- tion simulator in compression mode to determine the hot workability, in the range of 900 to 1100℃, with the strain rates between 0.05 to 5 s~(-1). Test results derived from specimens processed by on-cooling test and on-heating test were compared, thereby estimating the effect due to thermal history. The forging process of Ti-6Al-4V ELI tibial base plate of knee joint prostheses was design based on the workability data obtained.
关键词:
physical modeling
,
null
,
null
,
null
,
null
孟凡国
,
董建新
,
张麦仓
,
姚志浩
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热模拟压缩试验机对028合金进行恒温热压缩实验,变形温度为1120 ～ 1220℃,应变速率为0.1～10 s-1,研究了028合金的热变形行为及加工图,得到了028合金最佳的热挤压工艺.结果表明,建立的本构方程能较好的预测028合金在热变形中的峰值应力;028合金在热加工过程中发生动态再结晶,随变形温度升高,动态再结晶百分数和晶粒尺寸逐渐增加,动态再结晶晶粒尺寸随应变速率增加而减小,加工图中存在两个安全区、一个失稳区和一个危险区,028合金的最佳热挤压温度为1200℃,应变速率为1 s-1.
关键词:
028合金
,
热变形
,
组织演变
,
动态再结晶
,
加工图
郝世明
,
谢敬佩
,
王爱琴
,
王文焱
,
李继文
稀有金属材料与工程
采用Gleeble-1500D热模拟试验机,对30％SiCp/2024A1复合材料在温度为350～500℃、应变速率为0.01～10 s-1条件下进行热压缩试验,研究该复合材料的热变形行为与热加工特征,建立热变形本构方程和加工图.结果表明,30％SiCp/2024A1复合材料的流变应力随温度升高而降低,随应变速率增大而升高,说明该复合材料是一个正应变速率敏感的材料,其热压缩变形时的流变应力可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述,在本实验条件下平均热变形激活能Q为153.251 kJ/mol.为了证实其潜在的可加工性,对加工图中的稳定区和失稳区进行标识,并通过微观组织得到验证.综合考虑热加工图和显微结构,变形温度为450℃,应变速率为1 s-1是复合材料适宜的热变形条件.
关键词:
金属基复合材料
,
本构方程
,
加工图
,
微观结构
,
粉末冶金
董勇
,
汪哲能
,
张蓉
机械工程材料
采用Gleeble-1500型热模拟试验机对AZ61镁合金在变形温度250～400 ℃、应变速率0.001～10 s-1条件下进行热压缩试验,研究了合金的热压缩变形行为,得到了其加工图,并将得到的最佳变形工艺成功应用于轧制成形.结果表明:合金在变形温度250～400℃、应变速率10 s-1的变形条件下具有较高的能量耗散效率,该工艺参数范围为合金的最佳变形工艺;在该工艺参数范围内进行轧制变形可获得组织均匀、力学性能优异的镁合金板材,其平均晶粒尺寸在3～10 μm之间,抗拉强度和伸长率则分别在292.9～329.7MPa和21.4％～27.5％之间.
关键词:
AZ61镁合金
,
热压缩
,
加工图
,
轧制成形
胡道春
,
王蕾
材料热处理学报
在Gleeble-1500热模拟试验机上对6082铝合金进行多组热压缩试验,得到6082铝合金在350～500℃和0.01 ～5 s-1条件下的流变应力数据.根据试验数据建立基于动态材料模型的6082铝合金热加工图,结合压缩变形后的微观组织观察分析,最终获得试验参数范围内6082铝合金热变形的最佳工艺参数.结果表明:保持较高功率耗散效率的加工安全区集中在变形温度430～490℃、应变速率0.1～0.3 s-1的区域,该区域成形时合金主要发生动态再结晶.根据热加工图及微观组织分析,建议在温度440 ～480℃、应变速率0.1～0.2 s-1范围内选择6082铝合金热成形的工艺参数.
关键词:
6082铝合金
,
加工图
,
热成形
,
动态再结晶
陈宝东
,
郭锋
,
温静
稀有金属材料与工程
研究了质量分数为1％稀土Y掺杂对Mg-3.0Zn-0.6Zr合金在变形温度为523～723 K、应变速率为0.001～1 s-1范围内的热压缩变形性能的影响.基于动态材料模型建立的加工图,借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等设备,结合流变特征、微观组织结构演变,分析了Y添加对合金热变形机制及工艺参数的影响.结果表明,流变应力受变形条件影响较大,随变形温度的降低或应变速率的升高而增大;Y掺杂对流变曲线变化趋势影响较小,而对应力水平影响较大,各变形条件下均有不同程度提高,最大增幅约40％.另外,Y添加扩大了功率耗散区域,功率峰值约增大22％并转移至673～723 K、0.1～1 s1附近,失稳缩至523～723 K、0.001～0.01 s-1的马鞍形区域,加工图给出的最优加工参数由高温低应变速率转移至523～723 K、0.1～1 s1附近.
关键词:
Mg-3.0Zn-0.6Zr合金
,
稀土Y
,
热压缩变形
,
加工图
岳远旺
,
温彤
,
刘澜涛
,
刘磊
,
陈世
,
吴颖
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.005
在Gleeble-1500热模拟实验机上对多组TC4钛合金试样进行热压缩实验,获得了变形温度在1053～1273 K、应变速率在0.01～ 10.00s-1情况下的真应力-应变曲线.通过BP神经网络对实验数据进行训练,建立了流变应力与应变、应变速率和温度相对应的预测模型,并对该模型的预测性能进行评估验证,采用预测数据构造了预测加工图,最后结合微观组织对预测加工图的可行性进行验证.结果表明,预测数据和实验数据的相关系数R为0.99886,平均相对误差为-0.21％,相对误差标准偏差为2.48 MPa,此模型具有良好的预测性能.预测加工图与实验加工图能够很好的吻合,通过预测加工图对材料的可加工性能进行预测,在一定程度上可以解决实验数据不足的缺陷.真应变为0.916的预测加工图大致分为A,B,C3个区域.失稳A区η值出现极小值(-0.16),应变速率较高时,材料局部发生动态再结晶,出现局部变形失稳的现象;应变速率较低时,组织很不均匀,易失稳.稳定B区具有较大的η值,并出现极大值(0.45),其α相球化效果显著、组织均匀,在相界处出现一定数量的细小等轴组织和较大比例的片状组织,确定此区为最优加工区.稳定C区α相球化效果比较明显,可作为加工区.
关键词:
TC4钛合金
,
流变应力
,
神经网络
,
加工图
,
微观组织
李增德
,
林晨光
,
崔舜
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.03.003
采用Gleeble-1500热模拟试验机对V-5Cr-5Ti合金进行了热模拟压缩试验.研究了V-5Cr-5Ti合金在变形温度为1373～ 1493 K、应变速率为0.1 ～30.0s-1工艺条件下的流变行为,建立了合金高温变形的流变应力模型和加工图,并观察了合金变形后的金相组织.研究结果表明:流变应力和峰值应变随变形温度的降低和应变速率的提高而增大.以热模拟压缩试验为基础,通过对真应力-应变曲线的分析与计算得到了V-5Cr-5Ti合金的热变形激活能Q值为468.25 kJ·mol-1,建立了V-5Cr-5Ti合金高温变形的流变应力模型.同时,建立了描述V-5Cr-STi合金热加工性能的热加工图,其由3部分组成,即Ⅰ变形安全区,Ⅱ变形安全区以及流变失稳区,其中流变失稳区呈对角线连续分布.在绘制、分析V-5Cr-5Ti合金的热加工图的基础上,结合组织分析得出,V-5Cr-5Ti合金最适合在Ⅱ变形安全区内采用液压机进行变形加工.
关键词:
V-5Cr-5Ti合金
,
热模拟试验
,
流动应力模型
,
热加工图
肖罡
,
李落星
,
刘志文
,
叶拓
材料热处理学报
采用Gleeble-3500热模拟实验机,分析6013铝合金在变形温度613 ～773 K、应变速率10-3～ 10 s-1和工程变形量10％～ 60％条件下的平面热压缩变形流变应力演化规律,求解热变形本构方程,建立热加工图,探讨其热变形行为机理.结果表明,6013铝合金的流变软化机制以动态回复为主;采用包含关于变形温度函数的幂函数本构方程可较好的预测其流变行为,与实测值的平均相对误差仅为6.631％;确定了单道次大应变热轧成型最佳工艺参数区间:673 K＜T＜773 K且5×10-3 s-1＜ε＜10-1s-1和多道次热轧最佳工艺参数区间:633 K＜T＜733 K且10-1s-1＜ε＜1 s-1.
关键词:
6013铝合金
,
平面热压缩
,
本构方程
,
热加工图
