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Effect of Solutionizing and Aging on Microstructure and Mechanical Properties of Warm-rolled 7075 Alloy

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2023年第2期38卷 408-415页

作者： YANG Xiaorong ZHAO Xiaodong CHU Zhibing tuo leifeng School of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan030024China

The effect of solution and aging treatments on microstructure and mechanical properties of warm-rolled 7075 alloy was investigated via optical microscope,electron backscattered diffraction,transmission electron microscopy and tensile *** 7075 alloy was subjected to solution treatments at 450℃for 1 h(ST1),490℃ for 1 h(ST2)and 1.5 h(ST3).Three aging routes were carried out on samples from ST2:one-step(A1),two-step(A2),and three-step aging(A3).The experimental results show mainly recrystallized equiaxed grains in ST1 and ST3 state but a combination of elongated and equiaxed grains in ST2 *** aged alloys have similar microstructures of sample ST2 while the recrystallization frequency gets decreased after *** least recrystallization fraction occurs in A2 *** aged 7075 alloys all possess enhanced strength and *** characterization reveals the maximum strength is achieved in A2 sample as the matrix precipitates are composed mainly of smallηand manyη′*** route A2 appears preferable to other two aging conditions for attaining a pretty excellent combination of strength and plasticity.

关键词： 7075 alloy solutionizing aging precipitate microstructure mechanical property

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基于多电机协调运动的回转送进控制系统研究

山西冶金 2024年第7期47卷 100-103页

作者：高哲楚志兵拓雷锋太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

介绍了一种用于三辊皮尔格轧机的多电机协调运动的新型回转送进方式。该系统由7台电机协同工作,采用双回转双送进策略,在轧辊的空转送进区完成回转和送进。为了加强伺服电机的协调性,采用了环形耦合控制结构,通过速度补偿器协调多个电... 详细信息

介绍了一种用于三辊皮尔格轧机的多电机协调运动的新型回转送进方式。该系统由7台电机协同工作,采用双回转双送进策略,在轧辊的空转送进区完成回转和送进。为了加强伺服电机的协调性,采用了环形耦合控制结构,通过速度补偿器协调多个电机之间的耦合关系。在Simulink平台上进行仿真对比,结果表明,相较于传统的并行结构控制方式,环形耦合结构具有更好的协同性能,尤其在负载扰动下,系统表现更为稳定。该新型回转送进方式和环形耦合控制结构有效提高了轧管机的生产效率,确保了系统的控制精度和稳定性。该研究结果为轧管工业中的连续轧制提供了一种可行的控制方案。

关键词：回转送进多电机协调控制环形耦合控制

Molecular dynamics study on the effect of temperature on HCP→FCC phase transition of magnesium alloy

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Journal of Magnesium and Alloys 2023年第10期11卷 3749-3764页

作者： Chun Xue Shuai Li Zhibing Chu Qianhua Yang Yugui Li Lifeng Ma leifeng tuo College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan 030024China College of Mechanical Engineering Taiyuan University of Science and TechnologyTaiyuan030024China

To explore the effect of temperature on the phase transformation of HCP→FCC during compression, the uniaxial compression process of AZ31 magnesium alloy was simulated by the molecular dynamics method, and the changes of crystal structure and dislocation evolution were observed. The effects of temperature on mechanical properties, crystal structure, and dislocation evolution of magnesium alloy during compression were analyzed. It is concluded that some of the Shockley partial dislocation is related to FCC stacking faults. With the help of TEM characterization, the correctness of the correlation between some of the dislocations and FCC stacking faults is verified. Through the combination of simulation and experiment, this paper provides an idea for the in-depth study of the solid-phase transformation of magnesium alloys and provides reference and guidance for the design of magnesium alloys with good plasticity and formability at room temperature.

关键词： Temperature AZ31 magnesium alloy FCC stacking fault Shockley partial dislocation Phase transformation

一种改进的Lemaitre断裂准则及其在弯曲成形裂纹预测中的应用

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稀有金属材料与工程 2023年第6期52卷 2031-2038页

作者：桂海莲张琛刘浩刘洁拓雷锋楚志兵太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 晋中信息学院智能工程学院山西晋中030800

针对弯曲成形中的裂纹缺陷,应用Lemaitre韧性断裂准则,同时考虑应力三轴度,最大主应力比,以及塑性应变对损伤的影响,对Lemaitre准则进行改进,有效预测了弯曲成形中金属板料的成形极限。以7075-T6铝合金为研究对象,模拟得到该合金板材的... 详细信息

针对弯曲成形中的裂纹缺陷,应用Lemaitre韧性断裂准则,同时考虑应力三轴度,最大主应力比,以及塑性应变对损伤的影响,对Lemaitre准则进行改进,有效预测了弯曲成形中金属板料的成形极限。以7075-T6铝合金为研究对象,模拟得到该合金板材的裂纹产生条件,获取改进的Lemaitre准则材料参数,确定破裂阈值。对6 mm厚7075-T6铝合金板材进行三点弯曲实验,并观察其金相组织。对其产生裂纹时的压下量与断裂准则所得的理论压下量进行比较,验证了改进后断裂准则对裂纹预测的准确性。通过对比产生裂纹时的压下量,结果表明,改进后的Lemaitre断裂准则所得理论压下量为9.7 mm,与模拟和实验结果一致,证明改进后的Lemaitre准则对弯曲成形裂纹预测具有一定的准确性。

关键词：韧性断裂 Lemaitre准则裂纹预测 7075-T6铝合金

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H型钢热挤压成形技术研究

热加工工艺 2012年第19期41卷 29-32页

作者：拓雷锋闫志杰山西太钢不锈钢钢管有限公司技术研发室山西太原030003 太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

H型钢通常采用焊接和热轧的成形方法获得,而采用热挤压成形技术生产H型钢目前并没有成熟工艺,在国内也没有相关案例。成形技术的难点在挤压设备能力、变形工艺、实心坯料加热、工模具设计及玻璃润滑等。介绍了TP304A不锈H型钢的热挤压... 详细信息

H型钢通常采用焊接和热轧的成形方法获得,而采用热挤压成形技术生产H型钢目前并没有成熟工艺,在国内也没有相关案例。成形技术的难点在挤压设备能力、变形工艺、实心坯料加热、工模具设计及玻璃润滑等。介绍了TP304A不锈H型钢的热挤压成形工艺,通过塑性变形、加热、工模具设计和玻璃润滑等技术上的突破,采用60MN挤压机成功将外径为准Ф388mm的实心坯料热挤压成形为外接圆准Ф311mm的H型钢。经检验,表面质量、尺寸精度均达到了设计要求。

关键词：不锈钢 H型钢热挤压工模具玻璃润滑

Zr_(55)Al_(10)Cu_(30)Ni_5非晶合金压痕塑性变形有限元模拟

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机械工程学报 2010年第20期46卷 80-85页

作者：拓雷锋闫志杰严峻党淑娥胡勇太原科技大学材料科学与工程学院太原030024

采用DEFORM 3D软件对Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金的(Vickers)压痕塑性变形进行数值模拟,得到压痕的尖端区域(压头尖端正下方区域)、棱区域(压头棱下方区域)、面区域(压头相邻棱之间面的下方区域)等不同区域的等效应力、应变分布。模拟结果... 详细信息

采用DEFORM 3D软件对Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金的(Vickers)压痕塑性变形进行数值模拟,得到压痕的尖端区域(压头尖端正下方区域)、棱区域(压头棱下方区域)、面区域(压头相邻棱之间面的下方区域)等不同区域的等效应力、应变分布。模拟结果表明,尖端区域的等效应力、等效应变要比棱区域大,而这两个区域的应力、应变比面区域大。对压痕正下方大约30μm×30μm范围内尖端区域、棱区域和面区域某些点进行等效应力、应变追踪,分析等效应力、应变的变化规律,发现在棱区域和面区域虽然是等距离取点但是面区域应力、应变降低的幅度要大于棱区域。这些模拟结果有助于理解Vickers压痕不同塑性变形区域存在不同晶化行为的试验事实,以认识非晶合金机械稳定性的本质。

关键词：非晶合金塑性变形有限元模拟机械稳定性

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不锈钢矩形厚壁管热挤压成形工艺研究

热加工工艺 2014年第17期43卷 147-150,154页

作者：康喜唐拓雷锋山西太钢不锈钢钢管有限公司山西太原030003

采用有限元数值方法模拟了316L不锈钢矩形厚壁管热挤压的变形过程,预测了矩形厚壁管的挤压力,得出了在热挤压成形过程中金属流动特点及应力、应变分布。通过坯料加工、工模具设计、环形炉预热、感应加热、玻璃粉润滑和变形工艺设计,使用... 详细信息

采用有限元数值方法模拟了316L不锈钢矩形厚壁管热挤压的变形过程,预测了矩形厚壁管的挤压力,得出了在热挤压成形过程中金属流动特点及应力、应变分布。通过坯料加工、工模具设计、环形炉预热、感应加热、玻璃粉润滑和变形工艺设计,使用60MN卧式挤压机开发出316L不锈钢矩形管,产品的尺寸和性能满足要求。

关键词：矩形厚壁管热挤压有限元

初始织构对AZ31镁合金孪生和织构演化的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第1期52卷 125-132页

作者：杨博文马川川薛春拓雷锋桂海莲楚志兵太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

为研究AZ31镁合金变形孪晶和塑性各向异性,基于率相关晶体塑性本构理论,采用有限元方法建立了具有不同初始织构的镁合金模型(包含滑移和孪生变形机制),并引入孪晶体积分数,研究其压缩过程中织构演变、孪生和力学性能之间的关系。结果表... 详细信息

为研究AZ31镁合金变形孪晶和塑性各向异性,基于率相关晶体塑性本构理论,采用有限元方法建立了具有不同初始织构的镁合金模型(包含滑移和孪生变形机制),并引入孪晶体积分数,研究其压缩过程中织构演变、孪生和力学性能之间的关系。结果表明:晶体的塑性行为在很大程度上取决于初始织构,初始织构的差异导致了压缩行为的明显各向异性,轴向屈服强度和抗拉伸强度高,径向屈服强度和抗拉伸强度低。压缩塑性变形过程中随着变形量的增加,激活孪晶体积分数增高,且径向压缩激活孪晶体积分数越高,轴向压缩激活孪晶体积分数越低。模拟中出现明显孪晶的点与应力突变的点相吻合,当孪晶体积分数达到一定值时,应力发生突变,此时晶体取向发生显著变化,新的滑移系启动,反映了滑移和孪晶机制耦合对AZ31镁合金力学性能的影响。

关键词： AZ31镁合金晶体塑性有限元初始织构孪晶力学性能

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C型钢热挤压成型技术研究

热加工工艺 2013年第11期42卷 85-88,91页

作者：拓雷锋张丙静于志强山西太原钢铁(集团)有限公司不锈钢钢管有限公司山西太原030003

AP1000压水堆核电机组是当今世界上最先进的第三代核电技术,C型钢为其冷却水塔结构支架。通过工模具、变形、加热、玻璃润滑等方面的工艺创新,采用卧式挤压机成功将材质为TP304L、直径为准277mm的锻坯挤压成型为C型钢。经检测,C型钢产... 详细信息

AP1000压水堆核电机组是当今世界上最先进的第三代核电技术,C型钢为其冷却水塔结构支架。通过工模具、变形、加热、玻璃润滑等方面的工艺创新,采用卧式挤压机成功将材质为TP304L、直径为准277mm的锻坯挤压成型为C型钢。经检测,C型钢产品尺寸和力学性能均达到了设计要求,并应用于我国AP1000核电站。

关键词： C型钢核电站热挤压 AP1000