圆形平冲头压缩半无限体的上界理论解法

建立了圆冲头压入半无限体的运动许可速度场；将变形区分为圆盘与圆环压缩两个区域，设定两个待定参数。结果表明，当冲头半径与变形区半径之比为１．５３，冲头半径与变形区高度之比为１．３６时，应力状态系数有最小上界值ｎσ＝２．８５，以上述方法可得到上界解析解及变形力最小时的佳变形区形状。     

基于ABAQUS的半固态AZ61合金镦粗成形数值模拟

利用ABAQUS有限元软件对半固态AZ61合金坯料的镦粗问题进行了分析,计算了坯料内部的应力和变形,通过用触变成形实验得到的变形力与模拟计算得到的变形力相比较,两者基本吻合,为进一步研究控制半固态AZ61合金镦粗变形方案提供了理论依据。     

近液相线半连续铸造非枝晶A-356合金半固态触变成形

采用电子显微镜、扫描电镜及电子拉伸机,研究了液相线半连续铸造法制备的A356合金半固态浆料的组织,重熔加热的合金组织,经触变成形及固溶时效处理后的组织与性能·结果表明,触变成形并经热处理后的A356合金,析出相为Al3Si,AlSi等化合物,其性能得到显著提高·经触变成形得到的汽车用轴瓦盖毛坯,其σb值达到2812MPa,δ5达到138%,此结果为用近液相线半连续铸造法制备非枝晶A356合金触变成形的深入研究奠定了基础·     

半固态A356合金触变成形件固溶组织与性能

利用电阻炉加热,对半固态A356铝合金触变成形件进行固溶时效处理,并进行组织与性能的观察分析·结果表明:在535℃温度下固溶处理,随固溶时间的延长,强化相溶解充分,合金元素在晶格的分布均匀,强度得到了提高·在180℃温度下时效,强度随时效时间的延长而增大,并达到最大值;进一步延长时效时间,则合金出现软化·触变成形变形带的存在,起到了强化作用·本研究为A356合金液相线半连续铸造生产工业化提供理论指导·     

外场作用下ZL201合金近液相线铸造与触变成形

采用电子显微镜、图像分析仪、维氏硬度计及电子拉伸机,研究了ZL201合金近液相线电磁铸造(NLEMC)的铸态显微组织,进行了触变成形实验,测试了成形件的力学性能.结果表明,NLEMC半固态合金坯料的组织为细小、均匀的等轴晶组织,其晶粒平均等积圆直径为68.8μm;触变成形件的维氏硬度及抗拉强度分别为116.2 HV和308 MPa,均优于电磁铸造和近液相线铸造的合金组织与触变成形件的性能;讨论了NLEMC晶粒细化的机理.     

温度对喷射成形7075+TiC铝合金触变成形的影响

采用Gleeble-1500热模拟机,对原位反应喷射成形7075 TiC铝合金进行半固态压缩变形,通过扫描电镜观察其变形后纵横截面的组织,用Imagetool软件及平均截线法统计晶粒尺寸.研究表明,晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,对应580～620℃的变形温度,晶粒尺寸分布范围为10～21 μm;当变形温度为610℃,变形速率为1 s-1时,合金表现出良好的半固态触变成形性能.     

铝合金触变成形技术及其应用

铝合金触变成形是一种新兴的材料成形工艺,它大大改善压型、压室和冲头的受热条件,延长了使用寿命,制件尺寸精度高,降低制件成本。综述了触变成形技术中的锭坯制备、二次加热、压铸成形和计算机仿真等问题,同时也简述了铝合金触变成形在工业中的应用。     

半固态触变压射成形过程模拟及验证

根据触变铸造半固态合金的流变特性,将半固态触变成形过程的流动简化为均相等温层流流动,并对其进行了数值模拟和实验验证,数值模拟结果与实验充型结果基本相符。     

AZ91D镁合金的摩擦磨损行为及其机理探讨

研究了传统铸造和触变成形AZ91D镁合金在干摩擦往复运动条件下与GCr15钢对磨时的摩擦磨损行为.研究结果表明,触变成形和传统铸造的平均摩擦系数都在0.26~0.36,前者比后者稍小.在较低载荷下,镁合金的磨损机制为氧化磨损和磨粒磨损,随着载荷的增大,磨损机制将完全以剥层磨损为主,甚至出现粘着磨损,并伴随向偶件材料表面的大量转移.     

触变成形AZ91D镁合金的固溶和时效热处理研究

对触变成形AZ91D镁合金件进行了不同条件的热处理研究．研究结果表明，触变成形镁合金件经固溶处理后，共晶相的分解使合金的硬度值明显下降．固溶体过饱和程度越大，则时效强化效果越明显．触变成形镁合金件与普通压铸件有着相似的时效硬化特征：其强化原理也是β相的非连续与连续析出导致合金的力学性能提高．时效温度对β相的析出数量、形貌变化有显著的影响；当时效温度较高时，达到硬度峰值的时间明显提前；当温度较低时，达到峰值时间相对较长，但峰值的大小较前者高．     

A357履带板的半固态触变成形工艺研究

采用半固态触变成形实验,对履带板件进行了模具设计、成形工艺参数制定,成功制得A357铝合金履带板件。并通过拉伸试验和微观组织观察,研究了T6热处理工艺对零件的力学性能和微观组织的影响。试验结果表明:经过T6热处理工艺,过饱和的基体中不断析出强化相Mg₂Si并高度弥散分布在晶粒内部与晶界处,零件的强度得到较大提高。     

半固态ZL201合金触变强度与变形参数的相关性

采用Gleeble1500热模拟机,研究了半固态ZL201铝合金的压缩变形过程以及不同应变速率、变形量及变形温度对触变强度的影响.研究结果表明:当应变速率相同时,变形温度越高,ZL201合金半固态试样的触变强度越低.当变形温度相同时,在较低应变速率下(.ε5s-1),随着应变速率的增大,触变强度又有减小的趋势.结果可为半固态成形工艺参数制定提供基础数据.     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究.研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织.当二次加热温度为595℃,保温15 min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20%.     

Microstructure evolution and thixoforming behavior of 7075 aluminum alloy in the semi-solid state prepared by RAP method

The effects of isothermal treatments on the microstructural evolution and coarsening rate of semi-solid 7075 aluminum alloy produced via the recrystallization and partial remelting (RAP) process were investigated. Samples of 7075 aluminum alloy were subjected to cold extrusion, and semi-solid treatment was carried out for 5–30 min at temperatures ranging from 580 to 605°C. A backward-extrusion experiment was conducted to investigate liquid segregation during the thixoforming process. The results revealed that obvious grain coarsening and spheroidization occurred during prolonged isothermal treatments. In addition, higher soaking temperatures promoted the spheroidization and coarsening process because of the increased liquid fraction and the melting of second phases. Segregation of the liquid phase caused by the difference in fluidity between the liquid and the solid phases was observed in different regions of the thixoformed specimens.     

水平荷载作用下空腹巨型框架受力性能研究

根据截面惯性矩相等的原则,推导了空腹巨型框架等效截面高度系数以及材料用量比。以12层巨型框架为例．对比计算了实腹结构与空腹结构的自振周期、振型及位移、内力,并探讨了刚域与次框架对结构受力性能的影响。结果表明．空腹巨型框架结构自振周期较小,抗侧移刚度提高,侧移较小,且抗侧移刚度、侧移与内力突变较小,有利于增加使用空间,节省材料：刚域使得结构自振周期减小,侧移减小,次框架的存在大幅度地减少了结构侧移。     

齿轮坯模锻成形表面缺陷分析

采用刚塑性有限元方法,从变形体与模具型腔表面的动态识别出发,提出了处理变形体与模具型腔表面接触和脱离的算法．并将此算法用于成形过程的表面缺陷预测．通过对不同坯料高径比和不同摩擦条件下齿轮坯模锻成形过程的对比模拟,跟踪描述了其各种表面缺陷的形成过程,分析了缺陷形成的原因．定量地给出了不产生类似表面缺陷的极限工艺范围．该极限工艺范围将对合理制订金属塑性成形工艺提供重要的理论依据．     

TiC_p/7075Al基复合材料半固态坯料二次加热组织

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和示差扫描量热法(DSC)研究了4.4%TiC_p/7075Al基复合材料的二次加热组织演变规律及其影响因素. 结果表明:4.4%TiC_p/7075Al基复合材料的最佳二次加热工艺参数是加热温度为590～610℃,保温时间为10～20min;4.4%TiC_p/7075Al基复合材料在二次加热过程中具有较高的稳定性,随温度的升高和保温时间的延长,球形晶粒尺寸增加较小;4.4%TiC_p/7075Al基复合材料在600℃时的晶粒粗化速率常数为118.96μm~3·s~(-1),远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm~3·s~(-1),更加适宜于半固态触变成形.     

断层上覆土层破裂对埋地管道的影响

利用ANSYS程序建立的三维管土非线性有限元模型,计算分析了断层基岩上覆土层的变形破裂形式、土层厚度及土层土质的硬度对埋地管道的影响.结果表明,埋地管线发生大变形及失效的位置由上覆土层的破裂形式决定,穿越土层发生塑性变形及破裂区域的管段是管道发生塑性变形的管段.当断层倾角发生接近于90°的错动时,随上覆土层破裂的发展,埋地管道产生两处塑性变形区段.上覆土层越厚,埋地管道发生塑性变形的长度越长,变形值减小.埋在土质较硬土层中的管道发生塑性变形的管段长度短,极限应变值大.     

金属切削过程的有限元建模

金属切削过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程,文章采用有限元方法及弹塑性变形理论,对二维金属切削的变形过程进行有限元分析。首先选用矩形单元对刀具和工件弹性阶段进行有限元建模,得出其单元节点力和节点位移之间的关系,然后利用普朗特-路斯方程,推导工件材料塑性变形时单元节点力和节点位移之间的关系,并指出金属由弹性变形到塑性变形时其单元刚度矩阵变化的规律,从而为实现金属切削过程的数值模拟提供可靠的理论基础。