NiTi合金线材无模拉拔加工过程热力耦合数值模拟

结合所研制的连续式无模拉拔加工设备的实际情况,利用DEFORM有限元软件建立了加工过程的热力耦合有限元分析模型,开展了NiTi合金线材无模拉拔加工过程的热力耦合模拟研究,获得了线材无模拉拔加工过程的温度场和应力场的分布规律,以及冷热源距离、冷却水流量及拉拔速度对成品线径的影响规律. 通过实验验证了模拟结果的正确性.     

关键参数对铜银合金丝线材拉拔力的影响

拉拔力是影响丝线材拉拔稳定性的关键因素,也是设计及选用拉丝机的主要技术参数.本文基于DEFORM-3D有限元分析软件建立了铜银合金拉拔有限元模型.对不同材料参数、不同入模角、摩擦因数和不同定径区长度等条件下的拉拔过程进行了研究,分析了加工硬化指数、入模角、摩擦因数和定径区长度变化对拉拔力的影响规律,并验证了模型的可靠性...     

水箱拉丝机拉拔锌线材用辊模的设计及应用

采用水箱拉丝机进行较高速度拉拔模连续拉拔制备锌线材,发现拉拔产生的热量易使锌线材晶粒粗大,进而导致锌线材的脆性增大和抗拉强度降低,因此,拉拔模拉拔速度受到限制。辊模拉拔发热量小,变形量大,对拉拔油要求不高,适合替代拉拔模在较高速度下拉拔锌线材。现有辊模以单组逐道次拉拔为主,且体积较大不适合安装于水箱拉丝机内使用。通过简化辊模结构及孔形设计,以适合安装于水箱式拉丝机内替代拉拔模拉拔锌线材。试验表明,改进后的辊模组合,可替代拉拔模安装于水箱拉丝机拉拔锌线材,单组辊模变形量可达到拉拔模变形量的两倍,拉拔速度提高31%,能耗明显降低。采用低黏度油品替代拉拔乳化液,可减少污染物排放。     

感温合金性能稳定性和可靠性

研究感温合金线材沿长度的性能波动以及多炉次熔炼、线材直径、时效和表面状态对性能的影响。研究表明所研制的感温合金性能是稳定、可靠的。     

工艺参数对连续定向凝固Cu-12%Al线材表面质量、组织和性能的影响

采用真空熔炼、氩气保护下拉式连续定向凝固方法制备了直径为6mm的Cu--12%Al（质量分数）合金线材,并研究了结晶器长度、熔体温度和拉坯速度对线材表面质量、组织和力学性能的影响.结果表明:在结晶器长度为20～40mm,熔体温度为1100～1250℃,拉坯速度为10～70mm·min^-1范围内,可以稳定制备出具有单晶或柱状晶组织的线材.缩短结晶器长度、提高熔体温度或拉坯速度均有利于改善线材表面质量;降低熔体温度、增加结晶器长度或提高拉坯速度连铸有利于获得连续柱状晶组织.当结晶器长度为30mm,熔体温度为1100～1150℃,拉坯速度为10～70mm·min^-1时,线材横截面晶粒尺寸随拉坯速度的增加先减小而后增加.在结晶器长度30mm,熔体温度1150℃,拉坯速度30mm·min^-1条件下制备的连续柱状晶组织线材,其延伸率可达25.7%.     

压力模技术在高铁接触线生产中的应用分析

新一代的高铁接触线将采用锆铬铜合金/复合线材(铜包钢)。现有的高铁接触线生产工艺不太适应于锆铬铜合金/铜包钢线料,为此本文介绍压力模拉拔工艺,从粘性力学的角度对压力模拉拔过程进行数学分析,找出增加的压力与压力模几何尺寸、拉拔速度、润滑油动力粘度之间的关系,实验表明当变形区锥角及拉拔速度相同时,使用压力模比普通模的拉拔力降低15%~32%。     

锥形管连续无模拉拔速度控制模型的理论与实验分析

基于金属体积非压缩性原理建立了锥形管连续无模拉拔速度控制模型,分析了无模拉拔变形过程中拉拔速度等工艺参数对变形区体积以及锥形管形状和尺寸的影响,并进行了实验验证.结果表明:拉拔速度不仅与进料速度、坯料尺寸、拉拔后锥形管的形状和尺寸有关,还与冷热源距离等工艺参数有关;拉拔速度随时间呈非线性增加;随着拉拔速度的增大,变形区的体积减小;冷热源距离越长、进料速度越大,变形区体积变化越大;当速比一定时,减小进料速度、增大冷热源距离,可以减小锥形管形状和尺寸误差、提高控制精度.     

柱坐标应变矢量内积解析模拔圆棒线材

建立了棒线材拉拔的柱坐标系速度场,提出了一种应变速率内积积分方法,并获得了解析解.分析了摩擦因子对最佳模角和应力状态系数的影响规律.结果发现:最佳模角αopt和nσ均随着m的增大而增大;当m一定时,最佳模角αopt对应nσ的最小值.为了验证柱坐标内积解析圆棒拉拔结果,将该方法同Avitzur提出的方法进行了比较.结果表明,该方法和Avitzur提出的方法结果趋于一致.最后讨论了摩擦因子对极限加工率的影响规律.     

连续柱状晶BFe10-1-1合金管材无模拉拔过程中组织演变

在拉拔速度0.6～0.9 mm·s-1、变形温度750～900℃条件下,对具有连续柱状晶组织的BFe10-1-1合金管材进行了无模拉拔成形,研究了变形后的微观组织,探讨了其组织演变规律及机理.在本文工艺参数范围内,晶界平直的连续柱状晶组织BFe10-1-1合金管材在无模拉拔成形后微观组织演变为锯齿形晶界的连续柱状晶组织.随拉拔速度和变形温度的增加,锯齿的齿深不断加大.位错易在接近晶界的区域塞积并跃出晶界,导致在晶界处出现滑移台阶,形成锯齿形晶界;在滑移变形的同时,粗大的连续柱状晶开始转动,加剧了锯齿化的程度.高的热激活能和变形储存能未能及时释放是BFe10-1-1合金保持连续柱状晶组织的根本原因.     

挤压拉拔的流函数上界法解析

采用流函数速度场对圆棒、线材的挤压、拉拔问题进行了上界法解析和实验比较,结果是令人满意的。直线模的解析曲线公式为确定力能参数、变形行为和加工界限提供了重要的理论依据。这给挤压、拉拔的工艺选择和模具的优化设计提供了重要参数。     

镁合金材料的研究进展与发展趋势

比较系统地综述了镁合金材料的研究开发概况、熔炼技术与铸造成型技术，分析了几种新型镁合金材料存在的主要问题，并指出了超塑性镁基合金、镁基大块非晶、镁基复合材料以及镁基贮氢材料是开发镁合金材料潜在性能的发展趋势。     

高铝耐磨锌基合金的性能研究

试验研究了不同化学成分高铝耐磨锌基合金的机械性能及耐磨性能，并初步探索了冷却速度和热处理对各种锌基合金性能的影响。     

高温应用形状记忆合金时效初探(英文)

形状记忆合金的应用开发异常活跃。然而,对于环境温度超过100℃的所谓高温应用,却涉及较少。本实验研制了成分为Cu-13Al-2.81Ni(wt%)的铸造合金,其转变温度均大于100℃。淬火后的试样在180℃停放30天,相应进行电阻温度回线测室、X衍射实验及透射电镜观察。实验结果表明:合金于180℃时效,起初随着时效时间的延长,马氏体转变温度提高,而转变量基本不变;25天后,转变量急剧减少,转变温度下降。时效前后,X衍射图谱无明显变化。透射电镜观察到时效30天的样品内部出现大量的块状共格过渡相,该共格过渡相与马氏体结构一致、成分不同,阻碍马氏体的可逆转变。     

高强度锌基合金摩擦特性的试验研究

本文用铸造高强度锌基合金 ZA27和添加有少量合金元素的 ZA27S,在油充分润滑条件下,与青铜 ZQSn6-6-3、ZQSn10-1进行了摩擦、磨损特性的对比性试验研究。结果表明,摩擦系数随载荷的变化并非为定值。载荷增加时,摩擦系数下降,其中以 ZQSn10-1下降最多,ZQSn6-6-3变化最小。轻载时锌基合金的摩擦、磨损特性与 ZQSn6-6-3相近,明显优于 ZQSn10-1;重载时又与 ZQSn10-1相似,远比 ZQSn6-6-3好,尤以 ZA27S 最佳。此外,锌基合金比锡青铜具有更好的跑合性和建立油膜的能力。     

ZA27合金锻造及挤压成形实验分析

ＺＡ２７合金可以锻造和挤压成形，但挤压成形态塑性偏低，通过热处理可有效地提高挤压合金的综合力学性能。     

非晶态铝锰合金电镀的反应机理

循环伏安法证明，二氯化锰浓度和温度对铝－锰电沉积的影响极显著，在静止的熔盐中，较高的二氯化锰浓度和较低的温度有利于形成单一的非晶铝－锰相。恒电位法研究证明，非晶铝－锰的电沉积时，其成核速度很小，而且具有二维生长的特征，所以缺陷少、性能好。     

CoMn合金中的马氏体相奕和形状记忆效应

研究了CoMn合金中的γγ(fcc)-ε(hcp)马氏体相关,并测量了合金的形状记忆效应（SME）,结果表明,该合金的马氏体相变具有典型的γ→ε马氏体相变体相变特征,它在发生马氏体相变时,内耗峰并不对应于母相模量的下降,其形核无需籍软模或区域软模,通过训练可以改善CoMn合金的SME,对改善的原因进行了初步的探讨。     

面心立方合金的表面层孪晶强化机制

本文利用透射电子显微分析和x射线内应力测定等方法研究了低层错能面心立方合金表面喷丸强化后组织结构变化与疲劳行为之间的关系。着重观察和分析了疲劳过程中强化层内亚结构和内应力的变化情况。结果表明:层错能很低的面心立方合金(不锈钢和α黄铜)经喷丸强化后,表层中存在大量显微变形孪晶;由孪晶构成的栅栏薄层不仅能使表层残余压应力在疲劳应力作用下维持稳定,而且能有效地防止疲劳裂纹在外表面形核,因此,栅栏强化效应是面心立方合金疲劳强度提高的主要原因。     

CuZnAl形状记忆合金平衡状态下的相分析

通过电镜对ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金在平衡状态下的相结构进行了分析，发现存 在有α，β和γ三相，其中α相和β相为大块，γ相量极少，仅在电镜下才能 观察到。它们的位向关系是［１１１］β／／［１１０］α，（１１０）β／／（１１１）α；［１００］β／／［１００］γ，(００１）β／／（００１）γ。     

Regulating microstructures and mechanical properties of Al-Fe-Ni alloys

Mechanical properties of Al-Fe-Ni eutectic alloys have been investigated based on the nominal mass fraction of eutectic phase,and the added Fe/Ni mass ratio.The X-Ray diffraction,scanning electron microscopy equipped with energy dispersive spectroscopy and transmission electron microscope have been used to identify phase composition,characterize microstructure and crystal structure of Al_9FeNi phase,respectively.The results demonstrate that the nominal mass fraction of eutectic phase control the presence of primary phase.The tensile strength slightly increases,and the ductility deteriorates sharply as the volume fraction of primary phase increases.The Fe/Ni mass ratio has the profound effect on the microstructures(i.e.,size and shape) of primary phase.When the Fe/Ni ratio is approaching to 1,the primary phase becomes rod-like shape,which can enhance the ductility of alloys over the flake-like phase.The increasing cooling rate can effectively reduce the eutectic grains size and primary phase fraction,and further significantly improve mechanical properties of the alloys.