亚共析20CrMnTiA钢的超塑性研究

超塑成形技术已被广泛应用于兵工及民用产品中 ,其中对工业上大量应用的亚共析钢超塑性行为的研究却鲜有报道 ,该文对常用的亚共析 2 0CrMnTiA钢的超塑性行为进行了探讨 ,找出了超塑拉伸时应变速率和温度的最佳匹配 ,对制定其超塑成形工艺具有一定的参考价值 ,并由实验结果得出了超塑性变形时的应变速率敏感指数m值。同时初步探讨了亚共析钢获得超塑性的显微组织特点     

Inconel718高温合金多层夹芯板结构的LBW/SPF技术

Inconel718高温合金多层夹心板结构具有高强度、高刚度、轻量化结构的特点,已用于低成本、轻质火箭发动机的制造.采用LBW/SPF技术制造了Inconel718合金多层夹芯结构件,并对其超塑成形前后的微观组织进行了分析.试验结果表明:超细晶Inconel718合金板材具有优良的超塑性能,在T=950℃,初始应变速率为1.6×10-4/s的条件下,延伸率达到483.6％.LBW/SPF技术制造出的Inconel718高温合金多层夹芯构件具有外观形状良好、壁厚分布均匀等特点.面板与芯板激光焊接参数为:功率1050W,焊接速度1000mm/min,离焦量-0.80mm,保护气体流量0.6L/min;芯板与芯板激光焊接参数为:功率900W,焊接速度1000mm/min,离焦量-1.00mm,保护气体流量0.6L/min.多层夹芯板结构的超塑成形参数为:成形温度Tf=965℃;成形压力Pf=4.2MPa;成形时间tf=130min.微观组织分析表明超塑成形过程利于焊缝显微组织的改善并且能够提高其力学性能.因此,LBW/SPF技术适用于超细晶Inconel718高温合金多层夹芯结构的制造.     

超塑性成形/扩散连接空心结构设计和强度分析

为研究超塑性成形/扩散连接组合工艺制备的钛合金四层结构中芯层结构、芯层和蒙皮的扩散连接面积比率及芯层之间的扩散连接率对结构强度、刚度的影响规律,采用FEM分析了不同芯层结构、直筋数量及工艺参数条件下的多层结构零件强度、刚度变化规律,并重点研究了0.5H/L和延伸率等关键因素的最佳取值区间.结果表明:超塑性成形/扩散连接...     

选区激光熔化成形TA15钛合金的组织与拉伸性能

采用选区激光熔化成形TA15钛合金试样,利用OM、SEM等表征手段分析了选区激光熔化成形TA15钛合金组织形貌,并与板材的组织进行了对比;测试了成形试样的室温和高温拉伸性能.结果表明:可以通过选区激光熔化成形技术制备TA15钛合金,制备的TA15钛合金沿着沉积方向不断外延生长,组织呈细长柱状晶形貌,晶粒内部析出针状和片层状α相,与板材原始β晶粒被充分破碎,不存在连续的、平直的晶界,α相形貌不规则的组织存在较大差异.选区激光熔化成形TA15钛合金室温拉伸和高温拉伸性能均很优异,达到40mm厚钛合金板材水平,且横纵向性能呈现各向同性.     

置氢Ti-6Al-4V合金组织演变与超塑性能

应用高温拉伸实验研究了氢对Ti-6Al-4V合金超塑变形行为的影响,借助于OM、SEM、TEM和XRD等分析手段,分析了氢对钛合金组织演变的影响. 结果表明:氢可促进合金中β相数量的增加,氢质量分数达到0.2%时合金出现马氏体组织,并随着氢含量的增加而逐渐粗化;适量的氢可以改善钛合金超塑变形行为,如降低流动应力和超塑变形温度、提高应变速率敏感指数m值;Ti-6Al-4V合金加入质量分数0.1%的氢,其峰值流动应力降低53%,变形温度降低约60℃,且由于氢的加入,使得超塑变形后的位错密度减少,说明氢促进了位错的运动.     

国内外钛合金等温锻造进展

钛合金变形抗力大,对锻造温度、变形量、冷却速度等工艺参数的变化敏感,这就决定了钛合金不宜采用常规锻造方法。等温锻造成形过程中温度基本不变,应变速率低,可消除钛合金在常温下成形性能差的问题。本文介绍了钛合金等温锻造技术的特点,国内外钛合金等温锻造的发展及其成形温度和变形程度等工艺。     

模具钢超塑成形用保护润滑剂的研制

本文介绍了玻璃保护润滑剂在模具钢超塑成形加工中的应用,简要地介绍了它的成分组成及其保护原理.实验证明,所研制出的CR-23,CR-26,CR-27等涂料用于600～800℃下数种模具钢型腔的超塑成形具有良好的保护和润滑性能.     

钛合金零件成形工艺及模具设计

通过分析钛合金零件的结构及其成形工艺特点，拟定针对性成形工艺并进行相应工艺试验，研究了成形工艺对成形效果的影响，实现了该类钛合金零件在热压成形机上热压成形。解决了钛舍金零件成形的问题，满足装配和表面质量要求。用CATIA软件实现粒弯模的三维建模过程，体现了CATIA软件在模具设计中的优越性。     

利用圆环镦粗法测定工模具钢超塑成形条件下的摩擦系数

本文应用计算机绘制了圆环镦粗测定摩擦系数的理论校准曲线,首次研究了圆环镦粗法在工模具钢超塑成形条件下的应用,实测了在模具钢的超塑变形条件下几种常用润滑剂的摩擦系数,并分析了影响超塑条件下摩擦系数的因素。     

一种优良的超塑性模具钢——高碳铬硅钢

适当降低超高碳钢的含碳量,并加入一定量的铬和硅,可以得到一种具有优良的超塑性能和其它工艺性能的高碳铬硅钢。 同其它超塑性钢相比,这种钢的超塑性形变速率很高(>0.49min~(-1)),这将大大提高超塑性成形的速度;该钢超塑性成形的温度区间达150K以上,这将给超塑性成形的工业化应用带来极大便利;此外,这种钢的超塑性形变抗力低;超塑性组织的制备十分简便;该钢的淬透性和淬硬性都很好,室温力学性能优于9CrSi;等模具钢。因此,这种钢可作为超塑成形的模具钢使用。     

激光冲压钛板小曲率成形技术研究

采用传统的工艺成形钛合金比较困难,因而探索钛合金板材成形的新工艺和新技术具有十分重要的意义。利用激光冲击波技术对钛合金板料进行了成形试验,所采用的激光波长为1.064μm,脉宽约23 ns,能量35 J左右,有效光斑直径为8 mm,脉冲的重复率为0.5 Hz。探讨了激光连续冲击条件下板料成形深度、成形轮廓与激光参数、约束边界条件和冲击路径之间的变化规律。研究结果表明,激光冲击路径不同,产生的最大变形量不同;受冲击区域表面光洁度有明显提高;随激光冲击次数的增加,板料塑性变形越大,成形深度越深。     

钛合金超声振动辅助弯曲成形的有限元分析及成形装置关键部件的强度校核

在金属材料塑性成形过程中,超声振动能够有效降低材料成形力,提高成形性能,在钛合金这类难加工材料的成形制造中有着广阔应用前景。为了探究超声振动对钛合金塑性成形的影响,设计一套超声振动辅助成形装置来进行钛合金成形试验。为验证装置设计是否能够满足材料成形试验的要求,需要进行强度校核。本研究以其关键部件即装置支架为研究对象,采用有限元仿真软件ABAQUS对钛合金板V形弯曲成形过程进行分析,得到典型工作状态下弯曲力和凸模位移之间的关系以及设备的最大工作载荷,进而对装置支架进行静力学分析,得到装置支架在加载状态下的应力分布和整体变形情况。研究结果表明：装置支架的整体设计能满足超声振动辅助成形试验的强度和刚度需求。     

微机控制的加反压超塑胀形

板材超塑胀形先加反压使根部预拉薄,然后用微机控制正压,使极点处应变速率保持在最佳值(即 m最大值)。可使成形件壁厚均匀,成形极限提高。     

快速成形技术在人工骨骼制造中的应用

快速成形(Rapid Prototyping,RP)技术可以迅速地将显示于计算机屏幕上的设计转化为可以进一步评估的实物.基于快速成形技术的制造方法融合了制造技术、生物技术、材料技术、信息技术,是一种高级制造形式.可以制造任意形状和结构生物器官,并使之具有生物活性.在人工骨骼制造中,多种快速成形工艺得到了应用与实践.     

铬青铜超塑性压缩试验

对工业用铬青铜ＱＣｒ０．５－０．２－０．１进行了超塑性压缩试验研究,测定了其超塑流变曲线、ｍ值,考察了温度、应变速率对流变应力的影响以及超塑压缩变形后的显微组织。结果表明,在７４０～８２０℃,应变速率１．６７×１０－４～１．３３×１０－３Ｓ－１的范围内该合金具有较好的超塑性,为其超塑成形工艺提供了试验依据     

模压变形工艺及其研究进展

为了系统地研究模压变形工艺在制备大体积超细晶金属板材方面的应用,在介绍模压变形工艺基本原理、塑性力学解析及分类的基础上,阐述了变形道次、变形温度和模具结构等工艺因素对模压变形的影响规律和机理,归纳了变形材料的热稳定性、工艺改进及变形路径、变形均匀性分析及工艺优化等关键问题,对模压变形工艺在室温难变形金属板材中的应用、变形板材的塑韧性和成形性能改善以及工艺的塑性变形机理等方面的研究趋势进行了展望:未来模压变形工艺将着眼于镁合金、钛合金等塑性加工能力差但又极具工业应用潜力的金属板材,注重变形板材使用性能的调控机理与方法的研究,寻求防止裂纹产生的有效工艺措施,同时系统深入地揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理,为揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理提供了参考。     

滑阀零件超塑性挤压成形

本文研究了大晶粒铝锰β-黄铜的超塑性现象、探讨了应变速率、变形温度对超塑性拉伸时总延伸率的影响规律,为实现滑閥零件的超塑性挤压成形提供了参数和依据.文中还介绍了滑閥零件实现超塑性挤压成形的工艺过程和模具结构,为应用此工艺提供了可行的经验。     

金属基复合材料二次加工技术及应用

文章结合金属基复合材料的性能特点,论述了金属基复合材料的模锻及二次挤压、超塑性成形、半固态成形等金属基复合材料的二次加工技术及应用。     

基于球化机理的TA15钛合金热变形统一本构模型

应用晶界分离模型解释了片层α相的球化现象,阐述了TA15钛合金转变组织中次生片层α相的球化是其主要的流动软化机制.基于钛合金球化软化机理,建立了TA15钛合金的统一黏塑性本构模型.本构模型综合考虑了次生α相的球化、正则位错密度、等向硬化、塑性成形产生的温升、成形过程中的相变等物理变量.利用遗传算法确定了本构模型中的材料常数.本构模型能够较好地描述TA15钛合金热变形下的流动应力变化.     

TC4钛合金加工图及其在板材轧制工艺分析中的应用

TC4钛合金在航空航天工业中有着广泛的应用,热塑性加工中的微观组织演变对其使用性能具有重要的影响。该文通过热-力实验分析,得到TC4合金的加工图,并将加工图信息集成在有限元分析中,对板材轧制工艺进行分析。对TC4钛合金进行等温单向压缩实验获得了材料的流动应力,变形温度为800～1 050℃,应变速率为0.01～20s-1。采用动态材料模型(dynamic material model,DMM)绘制出TC4钛合金的加工图,并通过对压缩的微观组织检查分析验证了加工图的有效性。由加工图可知,在1 000～1 050℃应变速率0.01s-1的区域稳定性最好,为超塑性成形区域,在800～900℃应变速率0.1～20s-1的条件不利于塑性加工,应当避免在此区域加工。通过二次开发,将加工图的信息作为有限元程序DEFORM-2D的后处理变量在成形件中显示,从而直观地显示板材轧制变形不同位置的成形性能。在TC4轧制过程中,板坯基本处于功率耗散效率较高的安全区,有利于材料塑性成形。