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回归温度和时间对深冷变形7A85铝合金显微组织、力学性能和腐蚀行为的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第2期34卷 392-407页

作者：王当张文学易幼平黄始全何海林张京京中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 首都航天机械有限公司北京100076 中南大学机电工程学院长沙410083

为了平衡合金的强度、塑性与耐蚀性,在不同回归温度和时间条件下对深冷变形7A85铝合金的显微组织和综合性能进行研究。结果表明,在较低回归温度和时间的回归再时效(RRA)制度和T6(120℃,24h)制度下,合金具有较高的强度,但耐蚀性较差。对... 详细信息

为了平衡合金的强度、塑性与耐蚀性,在不同回归温度和时间条件下对深冷变形7A85铝合金的显微组织和综合性能进行研究。结果表明,在较低回归温度和时间的回归再时效(RRA)制度和T6(120℃,24h)制度下,合金具有较高的强度,但耐蚀性较差。对于RRA,在一定范围内增加回归温度和时间会降低合金的强度,但合金的电导率和耐蚀性显著提高。然而,过度地增加回归温度和时间使合金的耐蚀性降低。相同的回归温度下,随着回归时间的延长,合金的伸长率先减小后增大。与三向深冷变形7A85铝合金的最佳匹配的制度为RRA180-0.5((120℃,24 h)+(180℃,0.5 h)+(120℃,24 h))。

关键词：深冷变形7A85铝合金回归温度回归时间强度耐蚀性最佳制度

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 2-45页

作者：林忠钦黄庆学苑世剑赵国群华林易幼平詹梅李淑慧刘伟王宝雨陈军王涛李宏伟黄亮何祝斌钟掘上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 山东大学材料科学与工程学院山东济南250061 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070 中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 西北工业大学材料学院陕西西安710072 北京科技大学机械工程学院北京100083 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023

1994以来的30年,在国家重大需求的强劲牵引下,我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就,研制出一大批世界第一的成形装备,实现了三大技术跨越,形成了规模最大的研究队伍,我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列,多个单项... 详细信息

1994以来的30年,在国家重大需求的强劲牵引下,我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就,研制出一大批世界第一的成形装备,实现了三大技术跨越,形成了规模最大的研究队伍,我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列,多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果,并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献,分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高”五大发展趋势进行了展望。

关键词：金属成形技术装备塑性

Al-Cu-Li合金超低温变形行为和微观机制

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第7期53卷 2457-2466页

作者：张劲祝春楠易幼平汪成中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

通过拉伸性能测试、断口扫描、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等表征方式,探究不同初始状态的Al-Cu-Li合金室温和超低温变形行为区别,探明超低温对不同状态的Al-Cu-Li合金力学性能和微观组织的影响机理。研究结果表明:在低温条件... 详细信息

通过拉伸性能测试、断口扫描、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等表征方式,探究不同初始状态的Al-Cu-Li合金室温和超低温变形行为区别,探明超低温对不同状态的Al-Cu-Li合金力学性能和微观组织的影响机理。研究结果表明:在低温条件下,随着变形温度降低,退火态(O态)Al-Cu-Li合金的强度和塑性均显著提升,预变形+人工时效态(T8态)Al-Cu-Li合金的强度显著上升,但塑性几乎不变;温度降低抑制了O态和T8态合金的动态回复,使位错密度提高,加工硬化程度增大,从而合金强度提高;在超低温下,O态合金的晶粒内部更多地参与变形,整体变形更加协调、均匀,使得O态合金具有更高的塑性;T8态Al-Cu-Li合金晶内存在大量T1相,晶内胞状结构被钉扎,晶粒不易变形;超低温下T8态合金的变形模式没有发生改变,故塑性不提升。

关键词： Al-Cu-Li合金人工时效超低温位错密度 T1相晶粒变形

多向锻造变形温度对2219铝合金微观组织和力学性能的影响

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机械工程学报 2023年第22期59卷 275-286页

作者：毛献昌易幼平黄始全何海林中南大学机电工程学院长沙410083 广西交通职业技术学院汽车工程学院南宁530023 中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

2219铝合金运载火箭贮箱过渡环制造过程中,残余结晶相(Residual crystalline phase,RCPs)偏聚严重是导致环件组织不均匀、力学性能偏低的主要因素,迫切需要解决。对2219铝合金进行多向锻造试验,研究锻造变形温度T对RCPs和力学性能的影... 详细信息

2219铝合金运载火箭贮箱过渡环制造过程中,残余结晶相(Residual crystalline phase,RCPs)偏聚严重是导致环件组织不均匀、力学性能偏低的主要因素,迫切需要解决。对2219铝合金进行多向锻造试验,研究锻造变形温度T对RCPs和力学性能的影响。研究结果表明,随着T的增加(240~450℃),RCPs的面积分数f逐渐增加,但当T增加至510℃时,f值急剧下降。此外,当T为450℃时,RCPs的消减效果较差,合金的断口组织以穿晶断裂为主,脆性断裂特征明显;锻件力学性能较低,抗拉强度σ_(b)、屈服强度σ_(s)和伸长率ε仅为381 MPa、298 MPa和5.9%。当T升至510℃时,RCPs以拉断或溶断的方式细化;断口组织仍以穿晶断裂为主,倾向于塑性断裂,锻件的力学性能显著提升,σ_(b)、σ_(s)和ε分别增至398 MPa、328 MPa和7.7%。当T为240℃时,RCPs以破碎的方式细化,消减效果较好;断口组织为沿晶断裂和穿晶断裂的混合模式,韧性断裂特征明显,获得的力学性能最佳,σ_(b)、σ_(s)和ε分别为417 MPa、326 MPa和8.2%。

关键词： 2219铝合金多向锻造温度残余结晶相消减力学性能

2195铝锂合金超低温流变行为及成形特性研究

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材料导报 2022年第3期36卷 162-167页

作者：黄珂易幼平黄始全董非王晨光中南大学轻合金研究院长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

2195铝锂合金薄壁件被广泛应用于航空航天领域,提高2195铝锂合金的成形性是实现其高性能成形制造的基础和前提。本工作通过不同温度(298~77 K)和不同应变速率(0.00025~0.01 s^(-1))的超低温单轴拉伸试验研究了变形温度和应变速率对2195... 详细信息

2195铝锂合金薄壁件被广泛应用于航空航天领域,提高2195铝锂合金的成形性是实现其高性能成形制造的基础和前提。本工作通过不同温度(298~77 K)和不同应变速率(0.00025~0.01 s^(-1))的超低温单轴拉伸试验研究了变形温度和应变速率对2195铝锂合金超低温流变规律的影响,结合埃里克森杯突实验及断口形貌观察,分析了变形温度对成形性的影响机理。结果表明:变形温度由室温(298 K)降低至超低温(77 K),2195铝锂合金试样延伸率和抗拉强度较室温分别提升78.11%和71.13%;杯突值(IE)和最大凸模力较室温提升19.2%和51.4%。同时,超低温条件下,材料加工硬化率较室温更高,并且具有更大的稳定塑形应变区间,成形性能明显提高;试样断口韧窝较室温尺寸减小、深度增加、分布更加均匀,断裂模式为典型的韧性断裂。

关键词： 2195铝锂合金超低温单轴拉伸本构模型流变特性成形性能

时效工艺对超低温成形2060铝锂合金组织及性能的影响

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金属热处理 2023年第10期48卷 66-71页

作者：贾延祯易幼平黄始全董非黄珂中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段,研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响,获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明,在时效初期,合金的析出相以球状δ′相和针状T_(1... 详细信息

通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)表征分析及单轴拉伸测试等手段,研究了时效温度与时间对2060铝锂合金力学性能及组织演变的影响,获得与超低温成形相适配的最佳时效工艺参数。结果表明,在时效初期,合金的析出相以球状δ′相和针状T_(1)相为主;随着时效时间的延长,T_(1)相不断形核长大,而δ′相数量不断减少,T_(1)相对位错运动的阻碍作用增大,合金强度不断提高并到达峰值。随着时效时间进一步延长,T_(1)相的数量不再变化,但其形态变得粗大,合金强度有所下降。分别在165、175、185℃进行时效时,随着时效温度的升高,合金到达峰值时效的时间变短,但与较高温度时效相比,较低温度时效后析出相形态更加细长,分布更加弥散,合金峰值时效强度更高。超低温成形2060铝锂合金采用165℃×35 h的时效工艺后可获得最佳的综合力学性能,此工艺下获得的合金屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为494 MPa、538 MPa和6%。

关键词： 2060铝锂合金时效处理析出相超低温成形断口形貌

电场固溶处理对2219铝合金第二相及力学性能的影响

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热加工工艺 2023年第23期52卷 128-131页

作者：栾亚猛易幼平黄始全中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

2219铝合金中存在着大量的粗大第二相(Al2Cu)粒子是导致其强韧性偏低的重要因素。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸测试等材料测试分析手段研究了电场固溶处理新工艺对2219铝合金第二相及力学性能的影响。结果表明:在固溶处理过... 详细信息

2219铝合金中存在着大量的粗大第二相(Al2Cu)粒子是导致其强韧性偏低的重要因素。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸测试等材料测试分析手段研究了电场固溶处理新工艺对2219铝合金第二相及力学性能的影响。结果表明:在固溶处理过程中施加12 kV/cm的电场能提高铜元素的短程扩散速度,促进粗大第二相的溶解。与未施加电场相比,电场固溶处理使合金中的粗大第二相的含量降低,粗大第二相的溶解使铝基体中铜元素含量得以提升,进而使后续时效过程中合金弥散相的析出驱动力得以提高,时效后θ’相更细小致密。经过电场固溶处理后,合金的综合力学性能得到改善,合金的伸长率提升较为显著,从13.3%提升至15.6%。

关键词： 2219铝合金电场固溶处理第二相力学性能

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复合型超声马达纵-扭振动固有频率简并研究

振动工程学报 2005年第2期18卷 194-199页

作者：易幼平钟掘中南大学机电工程学院湖南长沙410083

纵、扭振动固有频率简并是提高纵-扭复合型超声马达输出力矩的关键问题,然而同一弹性体内的纵振固有频率远高于扭振固有频率,目前对两种振动固有频率的简并缺乏深入的理论研究,纵-扭复合型超声马达振动分析模型都基于一维理论。在此提... 详细信息

纵、扭振动固有频率简并是提高纵-扭复合型超声马达输出力矩的关键问题,然而同一弹性体内的纵振固有频率远高于扭振固有频率,目前对两种振动固有频率的简并缺乏深入的理论研究,纵-扭复合型超声马达振动分析模型都基于一维理论。在此提出了一种纵、扭振动固有频率简并的新方法,通过将纵-扭复合型超声马达设计成双定子对称结构,在定子上附加一个调整环改变定子的力学边界条件,实现纵、扭振动同频共振。应用Hamilton原理建立了考虑泊松效应的定子纵、扭振动理论模型,分析了定子的纵振与扭振第一阶固有频率随调整环质量和位置的变化规律,通过优化马达的几何结构参数获得了纵振与扭振的同频谐振点。

关键词：超声马达固有频率扭转振动频率简并定子对称结构

23Co13Ni11Cr3Mo超高强钢的高温变形行为

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材料研究学报 2011年第3期25卷 283-288页

作者：黄始全易幼平李蓬川中南大学机电工程学院长沙410083 中国第二重型机械集团公司德阳618000

在Gleeble 1500热模拟机上进行大变形等温压缩实验,研究了23Co13Ni11Cr3Mo钢的高温变形行为。结果表明:流变应力随着变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在高温、低应变速率下动态再结晶软化效应显著,在温度为1000℃、应变速率为0.00... 详细信息

在Gleeble 1500热模拟机上进行大变形等温压缩实验,研究了23Co13Ni11Cr3Mo钢的高温变形行为。结果表明:流变应力随着变形温度的降低和应变速率的升高而增大,在高温、低应变速率下动态再结晶软化效应显著,在温度为1000℃、应变速率为0.001 s^(-1)时流变应力下降29.6%。23Co13Ni11Cr3Mo钢在温度为1000-1100℃、应变速率为0.01-1 s^(-1)范围内锻造,其动态再结晶充分发生,晶粒细小,随变形参数波动变化平缓。根据实验结果建立了峰值流变应力模型及稳态晶粒尺寸模型,其预测值与实验值吻合得比较好。

关键词：金属材料超高强钢 23Co13Ni11Cr3Mo 动态再结晶晶粒尺寸