变形条件对2124铝合金超厚板流变行为与显微组织的影响

根据在gleeble-1500热模拟试验机上得到的数据,在marc软件中建立了2124铝合金的数据库;采用二维弹塑性大变形有限元法,对该铝合金超厚板热轧过程进行了数值模拟,分析了热轧过程中轧件温度场的分布和变化规律。结果表明:在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化较为剧烈;模拟计算的出口处板坯表面温度(431℃)与实测的表面温度(436℃)吻合较好。

通过有限元模拟和实验,对不同摩擦挤压过程中铝合金变形流动行为的机理进行分析,并利用罗德系数和应力偏量不变量(j2)等特征量进行变形分区。结果表明:采用积极摩擦可使挤压时的"死区"缺陷完全消失,且塑性区内材料的应变类型由3种变为均一的拉伸类变化,显著地提高了挤压过程中坯料横断面上金属流速的均匀性,更利于金属的挤出成形。

通过室温拉伸性能测试和dsc、tem分析,对2124铝合金40mm厚板的热处理制度进行了研究。研究结果表明,合金主要强化相为s′和θ′过渡相;合金的适宜固溶温度为495~500℃,固溶时间为80~100min;适当提高固溶温度或延长固溶时间,合金中过剩相的溶解程度增大,提高了合金的固溶程度,从而提高合金的强度;合金适宜的时效温度为185℃,时效时间为12h。

利用gleeble-1500热模拟实验机,对2524铝合金进行高温等温压缩试验,实验变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10s-1的条件下,研究了2524铝合金的流变变形行为。结果表明:合金流变应力的大小跟变形温度和应变速率有很大关联,2524铝合金真应力-应变曲线中,流变应力开始随应变增加而增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复特征,而峰值流变应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增大;在流变速率ε为10s-1,变形温度300℃以上时,应力出现锯齿波动,合金表现出动态再结晶特征。采用温度补偿应变速率zener-hollomon参数值来描述2524铝合金在高温塑性变形流变行为时,其变形激活能q为216.647kj/mol。在等温热压缩形变中,合金可加工条件为:高应变速率(>0.5s-1)或低应变速率(0.01s-1～0.02s-1)、高应变温度(440℃～500℃)。

通过室温拉伸性能测试和dsc,om,tem分析,研究了不同固溶处理和时效处理对2124铝合金40mm厚板组织与性能的影响。结果表明:合金适宜的固溶温度为495～500℃,固溶时间为80～100min;适当提高固溶温度或延长固溶时间,合金中过剩相的溶解程度增大,合金的固溶程度增大,因而合金强度提高,但过高的固溶温度或固溶时间使合金的伸长率降低;当淬火水温度在16～35℃范围内时,合金性能变化不大,但稍高水温淬火有利于提高合金的伸长率;随淬火转移时间的延长,合金的强度有所上升,但伸长率下降,为了提高合金的塑韧性,淬火转移时间应尽可能短;合金适宜的时效温度为185℃,时效时间为12h,合金主要强化作用来源于s′和θ′过渡相的析出强化。

建立7085铝合金流变应力本构方程,并基于marc软件对7085铝合金多道次热轧过程进行有限元建模与仿真,分析热连轧过程中轧件的温度场及应力应变场的分布及变化规律。对比整个轧制过程中的轧制力仿真结果与基于经典热轧变形抗力解析计算模型预测结果,从而验证了7085铝合金超厚板热连轧过程宏观场仿真模型的可靠性,为生产实践过程监控与工艺参数优化提供理论依据。

利用gleeble--1500热模拟试验机对6005a和6082铝合金进行高温等温压缩试验,研究了在变形温度为450～550℃和应变速率为0.005～10s-1条件下两种铝合金的热变形流变行为.6005a铝合金在低应变速率条件下,不同变形温度时的流变曲线均呈现波浪形特征,随着应变速率的增加,硬化和软化接近平衡,表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下,硬化过程占据主导地位,回复和硬化过程的竞争使流变曲线呈现波浪形上升的趋势.6082铝合金在低应变速率情况下,不同变形温度时的流变曲线未出现周期性波动;在中等应变速率条件下也表现为稳态流变特征;在高应变速率条件下出现波浪形特征.两种铝合金均为正应变速率敏感材料,其热变形是受热激活控制.最后给出了铝合金热变形条件下流变应力、应变速率和变形温度三者之间的关系式.

在试生产铝合金厚板的过程中,遇到的一个最大问题就是如何获得高机械性能的轧材。受力状态系统和“累集的”变形程度l对

文章根据热压缩试验数据,应用一元线性回归和多元线性回归方法,研究了6061铝合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间的关系,并根据试验数据确定了6061铝合金材料的本构方程。研究表明,6061铝合金热压缩塑性变形时的流变应力和应变速率之间的关系满足双曲正弦函数关系式;其热压缩塑性变形时流变应力的双曲正弦对数项与绝对温度倒数之间满足线性关系,其高温压缩变形受热激活能的控制。

根据热模拟试验所获得的实验数据,在marc软件中建立试验铝合金的材料数据库。采用二维弹塑性大变形有限元法,对铝合金超厚板热轧过程进行了数值模拟,分析了热轧过程中轧件温度场的分布和变化规律。模拟结果表明,在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化较为剧烈。计算的板坯表面温度与实测的表面温度吻合较好,表明该模型可以用来模拟中厚板轧制过程中的温度变化。

3104铝合金流变应力行为_黄光杰

为了对冷镦钢的生产过程进行数值模拟分析,优化其生产工艺,在mmt-200热模拟机上进行热压缩变形实验,研究了微合金中碳钢热变形流变应力行为,试验温度为800～950℃,应变速率为0.01～20s-1.结果表明:真应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大,表现出正的应变速率敏感性;材料热变形过程中伴随着铁素体动态再结晶并超量析出.获得了采用zener-hollomon参数来描述的微合金中碳钢的本构方程,其变形激活能为306.79kj/mol.

根据热压缩模拟试验获得的数据,用一元线性回归和多元线性回归的方法,研究了铅镁铝合金的流变应力与温度、应变速率和应变之间的关系,并根据试验数据确定了铅镁铝合金的本构方程。结果表明:铅镁铝合金在高温热变形时的流变应力与应变速率及变形温度之间满足双曲正弦函数关系;其热压缩变形时流变应力本构方程可以高精度地预测高温变形时的稳态流变应力,其高温热变形受热激活能的控制。

采用sem,tem,动电位极化和浸泡实验研究了机械冷加工变形对汽车散热器高mn(0.22%,质量分数,下同)和低mn(0.08%)铝合金管在0.6mol/lnacl(ph=6)和swaat(astmg85,ph=3)溶液中的腐蚀行为的影响.电化学极化测试表明,无形变时高mn铝合金直管的点蚀电位最高;但冷加工能降低高mn铝合金弯曲表面的点蚀电位,而对低mn铝合金的点蚀电位没有明显影响.tem观察发现,冷加工后高mn铝合金中有大量纳米尺度的富mn析出相,在低mn铝合金中却没有观察到这种析出相,阴极极化测试表明,富mn相能显著促进阴极反应,富mn相相对al基体为阴极相,因而是点蚀萌生的部位.添加mn尽管有利于提高铝合金的耐蚀性,但机械冷加工会弱化这一效应.

采用扫描电镜、x光电子能谱、失重法和电化学交流阻抗技术研究了铝合金7a04在0.6mol/lnacl溶液和0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中干湿周浸后的腐蚀行为和规律,并测试了3种材料力学性能的变化.研究结果表明,随试验时间的延长,铝合金腐蚀产物不断增多,腐蚀失重符合指数规律c=atn,抗拉强度和延伸率呈下降趋势;表面腐蚀产物形貌呈块状,在0.6mol/lnacl溶液中腐蚀产物主要为氢氧化铝和氯化铝,而在0.6mol/lnacl+0.02mol/lnahso3溶液中腐蚀产物主要为氢氧化铝、氯化铝和硫酸铝.电化学交流阻抗谱显示铝合金7a04在0.6mol/lnaci+0.02mol/0lnahso3溶液中的腐蚀速率远大于在0.6mol/lnacl溶液的腐蚀速率,并探讨了其腐蚀机理.

采用近液相线半连续铸造技术,制备了120mm×1600mm的6061铝合金半固态坯料,考察了铸造温度、铸造速度和冷却强度对铸锭组织的影响。结果表明,合金熔体在常规铸造温度(720℃)下获得的铸锭组织是粗大的枝晶,且组织极不均匀;在近液相线温度(657℃)下保温后铸造的铸锭组织均匀、细小、近球形。一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大均有利于均匀、细小的近球形组织的形成;铸造速度达到150mm/min时可以获得细小、均匀、近球形的6061半固态坯料组织。

采用一种简便有效的热裂纹试验方法,在普通刚性焊接夹具上研究了拘束力和拘束距离对2a12t4铝合金焊接热裂倾向的影响.结果表明,保持拘束距离不变,随着拘束力的增加,焊接热裂纹率逐渐减小,当拘束力到达一定值后,热裂纹率趋于稳定;保持拘束力不变,随着拘束距离增加,焊接热裂纹率呈增加趋势.夹具对工件的拘束条件主要是通过影响焊件的回转变形程度和焊缝区金属的冷却收缩速度来影响焊接热裂倾向.

以工业纯铝、al-2.5%si合金、al-5%si合金以及al-7%si合金为对象,分别研究了保温条件下超声波处理对其凝固组织的影响。结果表明,在保温条件下,溶质si的含量对超声波处理后铸锭的凝固组织有直接的影响。在694℃无超声波处理时,溶质si含量大的铸锭,等轴晶细小且分布均匀;而在相同条件下进行超声波处理时,随着溶质si含量的增多,等轴晶区域也随之增大,由于随着溶质si含量的增多,细小的二次枝晶以及三次枝晶很容易被声流的搅拌作用所分断,并且破碎的枝晶随着这种搅拌作用而被分散到熔体的各处,从而产生了细化效果。另外,由于超声波的空化作用,对纯铝也有一定的细化效果,但是不如对合金的明显。

为预测2124铝合金时效成形的回弹量,对时效成形过程进行了理论分析,提出了通过应力松弛量计算时效成形回弹的方法。进行了单向应力松弛试验,得到2124铝合金应力松弛行为的数学表达式,推导出回弹后零件半径的计算公式,并通过实验证明其有效。运用得到的公式研究了弯曲半径、零件厚度和时效时间对回弹量的影响,得到了相应的变化规律和回弹量的下限值,并且给出时效成形回弹成因的解释,并提出材料的应力松弛极限是时效成形回弹的成因之一。

用毛细管流变仪研究了茂金属聚乙烯蜡改性聚乙烯共混体系的流变行为,探讨了茂金属聚乙烯蜡用量对共混体系熔体流变行为、熔体黏度、非牛顿指数和流动活化能的影响。结果表明:茂金属聚乙烯蜡对lldpe/ldpe流动黏度降低明显,增加用量可使黏度逐渐降低;而对mpe/lldpf/ldpe共混体系流动行为的影响比较复杂,在低剪切应力下黏度随茂金属聚乙烯蜡用量增加而逐渐降低,而在高剪切应力下黏度先增后减;茂金属聚乙烯蜡与mpe/lldpe/lpdpe的相容性好于lldpe/ldpe共混体系。

在bcs-30d通用板材成形性试验机上,对铝合金薄板的杯突值进行了不同润滑条件的试验研究。试验结果表明,聚四氟乙烯薄膜作为润滑剂时对铝合金杯突试验的成形效果最好,其次为动物油,机油最差。

采用不同熔体处理工艺获得3种不同冶金质量的3003铝合金,通过gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300℃~500℃,应变速率为0.01s-1~10s-1高温等温压缩实验。结果表明,3003铝合金具有正的应变速率敏感性,热变形激活能q与含杂量h呈线性关系,经高效综合处理的3003铝合金热变形激活能最低为174.62kj.mol-1,有利于材料热塑性变形。采用加工硬化率计算不同熔体处理的3003铝合金的临界应变值,获得了经不同熔体处理的3003铝合金发生动态再结晶的临界条件。