根據(jù)在gleeble-1500熱模擬試驗機上得到的數(shù)據(jù),在marc軟件中建立了2124鋁合金的數(shù)據(jù)庫;采用二維彈塑性大變形有限元法,對該鋁合金超厚板熱軋過程進行了數(shù)值模擬,分析了熱軋過程中軋件溫度場的分布和變化規(guī)律。結果表明:在整個軋制過程中,軋件內部節(jié)點的溫度變化緩慢,而表面節(jié)點的溫度變化較為劇烈;模擬計算的出口處板坯表面溫度(431℃)與實測的表面溫度(436℃)吻合較好。

通過有限元模擬和實驗,對不同摩擦擠壓過程中鋁合金變形流動行為的機理進行分析,并利用羅德系數(shù)和應力偏量不變量(j2)等特征量進行變形分區(qū)。結果表明:采用積極摩擦可使擠壓時的"死區(qū)"缺陷完全消失,且塑性區(qū)內材料的應變類型由3種變?yōu)榫坏睦祛愖兓?顯著地提高了擠壓過程中坯料橫斷面上金屬流速的均勻性,更利于金屬的擠出成形。

通過室溫拉伸性能測試和dsc、tem分析,對2124鋁合金40mm厚板的熱處理制度進行了研究。研究結果表明,合金主要強化相為s′和θ′過渡相;合金的適宜固溶溫度為495~500℃,固溶時間為80~100min;適當提高固溶溫度或延長固溶時間,合金中過剩相的溶解程度增大,提高了合金的固溶程度,從而提高合金的強度;合金適宜的時效溫度為185℃,時效時間為12h。

利用gleeble-1500熱模擬實驗機,對2524鋁合金進行高溫等溫壓縮試驗,實驗變形溫度為300～500℃,應變速率為0.01～10s-1的條件下,研究了2524鋁合金的流變變形行為。結果表明:合金流變應力的大小跟變形溫度和應變速率有很大關聯(lián),2524鋁合金真應力-應變曲線中,流變應力開始隨應變增加而增大,達到峰值后趨于平穩(wěn),表現(xiàn)出動態(tài)回復特征,而峰值流變應力隨變形溫度的降低和應變速率的升高而增大;在流變速率ε為10s-1,變形溫度300℃以上時,應力出現(xiàn)鋸齒波動,合金表現(xiàn)出動態(tài)再結晶特征。采用溫度補償應變速率zener-hollomon參數(shù)值來描述2524鋁合金在高溫塑性變形流變行為時,其變形激活能q為216.647kj/mol。在等溫熱壓縮形變中,合金可加工條件為:高應變速率(>0.5s-1)或低應變速率(0.01s-1～0.02s-1)、高應變溫度(440℃～500℃)。

通過室溫拉伸性能測試和dsc,om,tem分析,研究了不同固溶處理和時效處理對2124鋁合金40mm厚板組織與性能的影響。結果表明:合金適宜的固溶溫度為495～500℃,固溶時間為80～100min;適當提高固溶溫度或延長固溶時間,合金中過剩相的溶解程度增大,合金的固溶程度增大,因而合金強度提高,但過高的固溶溫度或固溶時間使合金的伸長率降低;當淬火水溫度在16～35℃范圍內時,合金性能變化不大,但稍高水溫淬火有利于提高合金的伸長率;隨淬火轉移時間的延長,合金的強度有所上升,但伸長率下降,為了提高合金的塑韌性,淬火轉移時間應盡可能短;合金適宜的時效溫度為185℃,時效時間為12h,合金主要強化作用來源于s′和θ′過渡相的析出強化。

建立7085鋁合金流變應力本構方程,并基于marc軟件對7085鋁合金多道次熱軋過程進行有限元建模與仿真,分析熱連軋過程中軋件的溫度場及應力應變場的分布及變化規(guī)律。對比整個軋制過程中的軋制力仿真結果與基于經(jīng)典熱軋變形抗力解析計算模型預測結果,從而驗證了7085鋁合金超厚板熱連軋過程宏觀場仿真模型的可靠性,為生產(chǎn)實踐過程監(jiān)控與工藝參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。

利用gleeble--1500熱模擬試驗機對6005a和6082鋁合金進行高溫等溫壓縮試驗,研究了在變形溫度為450～550℃和應變速率為0.005～10s-1條件下兩種鋁合金的熱變形流變行為.6005a鋁合金在低應變速率條件下,不同變形溫度時的流變曲線均呈現(xiàn)波浪形特征,隨著應變速率的增加,硬化和軟化接近平衡,表現(xiàn)為穩(wěn)態(tài)流變特征;在高應變速率條件下,硬化過程占據(jù)主導地位,回復和硬化過程的競爭使流變曲線呈現(xiàn)波浪形上升的趨勢.6082鋁合金在低應變速率情況下,不同變形溫度時的流變曲線未出現(xiàn)周期性波動;在中等應變速率條件下也表現(xiàn)為穩(wěn)態(tài)流變特征;在高應變速率條件下出現(xiàn)波浪形特征.兩種鋁合金均為正應變速率敏感材料,其熱變形是受熱激活控制.最后給出了鋁合金熱變形條件下流變應力、應變速率和變形溫度三者之間的關系式.

在試生產(chǎn)鋁合金厚板的過程中,遇到的一個最大問題就是如何獲得高機械性能的軋材。受力狀態(tài)系統(tǒng)和“累集的”變形程度l對

文章根據(jù)熱壓縮試驗數(shù)據(jù),應用一元線性回歸和多元線性回歸方法,研究了6061鋁合金材料的流動應力與溫度、應變速率和應變之間的關系,并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定了6061鋁合金材料的本構方程。研究表明,6061鋁合金熱壓縮塑性變形時的流變應力和應變速率之間的關系滿足雙曲正弦函數(shù)關系式;其熱壓縮塑性變形時流變應力的雙曲正弦對數(shù)項與絕對溫度倒數(shù)之間滿足線性關系,其高溫壓縮變形受熱激活能的控制。

根據(jù)熱模擬試驗所獲得的實驗數(shù)據(jù),在marc軟件中建立試驗鋁合金的材料數(shù)據(jù)庫。采用二維彈塑性大變形有限元法,對鋁合金超厚板熱軋過程進行了數(shù)值模擬,分析了熱軋過程中軋件溫度場的分布和變化規(guī)律。模擬結果表明,在整個軋制過程中,軋件內部節(jié)點的溫度變化緩慢,而表面節(jié)點的溫度變化較為劇烈。計算的板坯表面溫度與實測的表面溫度吻合較好,表明該模型可以用來模擬中厚板軋制過程中的溫度變化。

3104鋁合金流變應力行為_黃光杰

為了對冷鐓鋼的生產(chǎn)過程進行數(shù)值模擬分析,優(yōu)化其生產(chǎn)工藝,在mmt-200熱模擬機上進行熱壓縮變形實驗,研究了微合金中碳鋼熱變形流變應力行為,試驗溫度為800～950℃,應變速率為0.01～20s-1.結果表明:真應力隨變形溫度的升高而減小,隨應變速率的增大而增大,表現(xiàn)出正的應變速率敏感性;材料熱變形過程中伴隨著鐵素體動態(tài)再結晶并超量析出.獲得了采用zener-hollomon參數(shù)來描述的微合金中碳鋼的本構方程,其變形激活能為306.79kj/mol.

根據(jù)熱壓縮模擬試驗獲得的數(shù)據(jù),用一元線性回歸和多元線性回歸的方法,研究了鉛鎂鋁合金的流變應力與溫度、應變速率和應變之間的關系,并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定了鉛鎂鋁合金的本構方程。結果表明:鉛鎂鋁合金在高溫熱變形時的流變應力與應變速率及變形溫度之間滿足雙曲正弦函數(shù)關系;其熱壓縮變形時流變應力本構方程可以高精度地預測高溫變形時的穩(wěn)態(tài)流變應力,其高溫熱變形受熱激活能的控制。

采用sem,tem,動電位極化和浸泡實驗研究了機械冷加工變形對汽車散熱器高mn(0.22%,質量分數(shù),下同)和低mn(0.08%)鋁合金管在0.6mol/lnacl(ph=6)和swaat(astmg85,ph=3)溶液中的腐蝕行為的影響.電化學極化測試表明,無形變時高mn鋁合金直管的點蝕電位最高;但冷加工能降低高mn鋁合金彎曲表面的點蝕電位,而對低mn鋁合金的點蝕電位沒有明顯影響.tem觀察發(fā)現(xiàn),冷加工后高mn鋁合金中有大量納米尺度的富mn析出相,在低mn鋁合金中卻沒有觀察到這種析出相,陰極極化測試表明,富mn相能顯著促進陰極反應,富mn相相對al基體為陰極相,因而是點蝕萌生的部位.添加mn盡管有利于提高鋁合金的耐蝕性,但機械冷加工會弱化這一效應.

采用掃描電鏡、x光電子能譜、失重法和電化學交流阻抗技術研究了鋁合金7a04在0.6mol/lnacl溶液和0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中干濕周浸后的腐蝕行為和規(guī)律,并測試了3種材料力學性能的變化.研究結果表明,隨試驗時間的延長,鋁合金腐蝕產(chǎn)物不斷增多,腐蝕失重符合指數(shù)規(guī)律c=atn,抗拉強度和延伸率呈下降趨勢;表面腐蝕產(chǎn)物形貌呈塊狀,在0.6mol/lnacl溶液中腐蝕產(chǎn)物主要為氫氧化鋁和氯化鋁,而在0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中腐蝕產(chǎn)物主要為氫氧化鋁、氯化鋁和硫酸鋁.電化學交流阻抗譜顯示鋁合金7a04在0.6mol/lnaci+0.02mol/0lnahso3溶液中的腐蝕速率遠大于在0.6mol/lnacl溶液的腐蝕速率,并探討了其腐蝕機理.

采用近液相線半連續(xù)鑄造技術,制備了120mm×1600mm的6061鋁合金半固態(tài)坯料,考察了鑄造溫度、鑄造速度和冷卻強度對鑄錠組織的影響。結果表明,合金熔體在常規(guī)鑄造溫度(720℃)下獲得的鑄錠組織是粗大的枝晶,且組織極不均勻;在近液相線溫度(657℃)下保溫后鑄造的鑄錠組織均勻、細小、近球形。一次冷卻強度的降低、二次冷卻強度的增大均有利于均勻、細小的近球形組織的形成;鑄造速度達到150mm/min時可以獲得細小、均勻、近球形的6061半固態(tài)坯料組織。

采用一種簡便有效的熱裂紋試驗方法,在普通剛性焊接夾具上研究了拘束力和拘束距離對2a12t4鋁合金焊接熱裂傾向的影響.結果表明,保持拘束距離不變,隨著拘束力的增加,焊接熱裂紋率逐漸減小,當拘束力到達一定值后,熱裂紋率趨于穩(wěn)定;保持拘束力不變,隨著拘束距離增加,焊接熱裂紋率呈增加趨勢.夾具對工件的拘束條件主要是通過影響焊件的回轉變形程度和焊縫區(qū)金屬的冷卻收縮速度來影響焊接熱裂傾向.

在bcs-30d通用板材成形性試驗機上,對鋁合金薄板的杯突值進行了不同潤滑條件的試驗研究。試驗結果表明,聚四氟乙烯薄膜作為潤滑劑時對鋁合金杯突試驗的成形效果最好,其次為動物油,機油最差。

在鋁合金輪轂的壓鑄充型過程中,壓力條件是影響壓鑄質量的主要因素,可以通過數(shù)值模擬與試壓鑄來建立壓力條件。將有限元數(shù)值模擬手段與生產(chǎn)試驗相結合,給出了壓力條件建立的非線性增加過程;具體分析了熔液進入澆口初時、進入芯部與輪輻部、進入輪輞部時,在壓力條件高低變化下,對流場狀態(tài)與缺陷形成的影響;指出了充型階段的一些現(xiàn)象與缺陷,如中心部氣隙的出現(xiàn)與前移,芯部產(chǎn)生飛濺而形成氣隙彌散,輪輞處產(chǎn)生縮松等。相應的壓鑄缺陷得到了驗證,從而獲得了輪轂型腔充型階段壓力條件的影響規(guī)律。

蛇形熱軋中軋制參數(shù)對7075鋁合金厚板變形分布的影響

在變形溫度為300～460℃,應變速率為0.001～1.000s-1的條件下,采用gleeble-1500熱模擬試驗機對7b50鋁合金的熱變形加工行為進行了研究。結果表明,7b50鋁合金在熱壓縮變形中的流變應力隨著溫度的升高而減小,隨著應變速率的增大而增大。對該合金進行熱變形加工的適宜條件是:熱壓縮加工溫度為380～460℃、應變速率為0.100～1.000s-1。在變形溫度較高或應變速率較低的合金中發(fā)生部分再結晶,并且在合金組織中存在大量的位錯和亞晶。隨著溫度升高和應變速率降低,亞晶尺寸增大,位錯密度減小,合金的主要軟化機制逐步由動態(tài)回復轉變?yōu)閯討B(tài)再結晶。

采用金相、掃描電鏡等檢測手段,對不同鎂、錳及鐵元素含量5083鋁合金超塑性變形后微觀組織與結構進行觀察。結果表明,在相同的應變率下,鎂、錳、鐵含量高的合金(合金a)形成了由al-mg-fe及al-mg-mn金屬間化合物組成的第二相粒子,這些金屬間化合物為超塑性變形中空洞的形核提供了條件。