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高固溶Al-7Mg合金高温拉伸行为及本构方程研究

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常州大学学报(自然科学版) 2025年第1期37卷 15-21页

作者：张洪敏江鹏潘海军闫恪涛王广原张彬常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164

光学显微镜(OM)及透射电子显微镜(TEM)研究发现热挤压制备的高固溶Al-7Mg合金由均匀粗晶粒组成,平均尺寸约为16μm,基体中没有检测到第二相。通过设计不同变形参数的高温拉伸实验,探索了Al-7Mg合金高温拉伸变形行为。其中,断裂延伸率随... 详细信息

光学显微镜(OM)及透射电子显微镜(TEM)研究发现热挤压制备的高固溶Al-7Mg合金由均匀粗晶粒组成,平均尺寸约为16μm,基体中没有检测到第二相。通过设计不同变形参数的高温拉伸实验,探索了Al-7Mg合金高温拉伸变形行为。其中,断裂延伸率随温度的升高而提高。较粗的晶粒导致该合金在400℃拉伸时的断裂延伸率约为200%。应变速率敏感系数(0.16~0.31)及变形激活能(124 kJ/mol)计算结果表明随拉伸温度由200℃提高至400℃,Al-7Mg合金的变形机制由位错滑移/蠕变转变为溶质拖拽蠕变,该过程由晶格扩散控制。通过峰值应变处应力值的系统分析,构建了用于预测Al-7Mg合金高温拉伸峰值应力的本构方程。

关键词： Al-Mg合金高温拉伸性能微观组织本构方程

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Mo-Nb单晶的热变形行为及本构方程

稀有金属材料与工程 2018年第1期47卷 207-213页

作者：张文张平祥李来平程军胡忠武高选乔赵彬西北工业大学陕西西安710072 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用Gleeble-3800热模拟试验机对Mo-Nb单晶材料的高温流变应力变化规律进行了热模拟实验研究,变形温度区间为1100~1300℃,应变速率为0.001~10 s^(-1),变形程度为50%,真应变量为0.7。结果表明,变形温度和变形速率对Mo-Nb单晶材料的流变... 详细信息

采用Gleeble-3800热模拟试验机对Mo-Nb单晶材料的高温流变应力变化规律进行了热模拟实验研究,变形温度区间为1100~1300℃,应变速率为0.001~10 s^(-1),变形程度为50%,真应变量为0.7。结果表明,变形温度和变形速率对Mo-Nb单晶材料的流变应力有较大影响,Mo-Nb单晶材料的真应力-真应变曲线表现出峰值、应变软化和稳态流动等特征。采用修正Arrhenius双曲正弦函数建立了Q、A、n、α等材料常数与真应变的函数关系式,计算了在试验条件下的各种材料参数,推导了Mo-Nb单晶材料高温变形本构方程。

关键词： Mo-Nb单晶本构方程热压缩

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GH2907合金热变形本构方程

稀有金属材料与工程 2019年第11期48卷 3577-3584页

作者：陈益哲庞玉华王建国刘东王龙祥西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学陕西西安710055 陕西省冶金工程技术研究中心陕西西安710055 西北工业大学陕西西安710072 贵州安大航空锻造有限责任公司贵州安顺561005

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温热压缩实验,分析了GH2907合金在变形温度950~1100℃、应变速率0.01~10 s^-1、变形量60%条件下的高温流变行为。结果表明:合金的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低。利用Arrhen... 详细信息

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行等温热压缩实验,分析了GH2907合金在变形温度950~1100℃、应变速率0.01~10 s^-1、变形量60%条件下的高温流变行为。结果表明:合金的流变应力随着变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低。利用Arrhenius双曲正弦方程和Zener-Hollomon参数计算得出合金的热变形激活能Q为463.043 kJ·mol-1;合金的应力-应变曲线具有明显的动态再结晶(DRX)特征,变形量、变形温度以及应变速率对DRX体积分数均具有显著影响。在应变相同时,提高变形温度或降低应变速率,可以明显地提高合金的DRX体积分数。基于应力-位错关系和DRX动力学,建立了加工硬化-动态回复和动态再结晶2个阶段的机理型本构模型,可用于描述流变应力与应变速率和变形温度之间的关系。误差分析相关系数R为0.987,预测值与实验值吻合良好,可用于表征预测GH2907合金的热变形行为。

关键词： GH2907合金本构方程热变形激活能动态回复动态再结晶

轧制态254SMo超级奥氏体不锈钢的热变形行为及本构方程

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稀有金属材料与工程 2020年第8期49卷 2712-2717页

作者：李娜娜刘江林张威王涛赵利平太原理工大学山西太原030024 山西太钢不锈钢股份有限公司山西太原030003

为优化后续轧制工艺,利用Gleeble-3800热力模拟机,对轧制态254SMo超级奥氏体不锈钢进行等温恒应变速率压缩试验,研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在变形温度为900~1100℃,应变速率为0.005~5 s^-1的热变形行为及微观组织演变。结果表明,随... 详细信息

为优化后续轧制工艺,利用Gleeble-3800热力模拟机,对轧制态254SMo超级奥氏体不锈钢进行等温恒应变速率压缩试验,研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在变形温度为900~1100℃,应变速率为0.005~5 s^-1的热变形行为及微观组织演变。结果表明,随着变形温度升高及应变速率降低,峰值应力减小,且流变曲线的单峰特征变得明显,说明高温低应变速率下254SMo容易发生动态再结晶;3种形式的Arrhenius本构方程预测精度对比显示,指数形式的精度最高,相关系数达97.496%,变形激活能为546 kJ/mol。

关键词： 254SMo超级奥氏体不锈钢热压缩本构方程

不同本构方程对C71500白铜合金热压缩的拟合分析

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稀有金属材料与工程 2020年第12期49卷 4129-4141页

作者：高鑫武会宾唐狄李德富刘明周向东北京科技大学工程技术研究院北京100083 北京有色金属研究总院北京100088 无锡隆达金属材料有限公司江苏无锡214105 北京科技大学钢铁共性协同创新中心北京100083 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049

在Gleeble-3500热模拟机上,获得了C71500白铜合金在1073~1273 K温度范围和0.01~10 s-1应变速率范围下等温压缩试验的真实应力应变数据。采用Johnson-Cook、改良Johnson-Cook、Zerilli-Armstrong、Arrhenius、Fields-Backofen-Zhang和Zhou-Guan模型对高温流动应力本构方程进行了回归分析。通过比较精度、相关系数(R)、均方根误差(RMSE)、平均绝对相对误差(AARE)、不确定度和计算时间,评价了6种模型的适用性。根据参数和时间消耗的拟合结果,Zhou-Guan(Z-G)模型是预测C71500合金在不同应变率和温度下变形抗力的最佳模型。建立了C71500合金最合适的热变形本构方程,为该合金热加工工艺设计和热变形过程模拟分析提供了基础数据。另外,该研究方法可以为同一领域的研究提供重要的参考。

关键词：白铜本构方程热变形流动应力

Mg-3Sn-1Mn-1La镁合金热压缩组织演变与应变修正本构方程

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稀有金属材料与工程 2021年第3期50卷 835-847页

作者：张利斌刘光明韩廷状黄闻战王荣军马立峰太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 太原科技大学机械工程学院山西太原030024 太原科技大学太原重型机械装备协同创新中心山西太原030024

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小... 详细信息

通过对铸态Mg-3Sn-1Mn-1La合金在变形温度为200~450℃、应变速率为0.001~1.0s^(-1)条件下进行热压缩实验,研究了其热变形行为和微观组织变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和应变速率的升高,流变应力明显增大而再结晶晶粒尺寸减小。在变形温度较低的条件下,连续动态再结晶是主要的再结晶机制。然而,当变形温度升高时,非连续动态再结晶机制占主导。分析和修正了摩擦和变形热对流变应力的影响。结果表明,与摩擦相比变形热对流变应力的影响更加明显,且随着应变速率的增加和变形温度的降低,变形热对流变应力的影响更加明显。在实验数据的基础上建立了应变修正的本构方程。通过对实验值与预测值的对比发现,所建立的本构方程能够准确地描述实验合金的热变形行为。

关键词： Mg-Sn合金热压缩本构方程动态再结晶

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铝锶合金高温塑性变形行为及本构方程

中国有色金属学报 2018年第5期28卷 888-896页

作者：万帆运新兵毕胜裴久杨大连交通大学连续挤压工程研究中心大连116028

采用Gleeble-1500型热模拟试验机进行高温压缩实验,结合连续挤压工艺制定热压缩实验方案,研究铝锶合金高温塑性变形行为,分析变形温度、应变速率对铝锶合金热变形过程中流变应力和Al_4Sr相形态的影响,并采用线性回归的方法建立铝锶合金... 详细信息

采用Gleeble-1500型热模拟试验机进行高温压缩实验,结合连续挤压工艺制定热压缩实验方案,研究铝锶合金高温塑性变形行为,分析变形温度、应变速率对铝锶合金热变形过程中流变应力和Al_4Sr相形态的影响,并采用线性回归的方法建立铝锶合金高温下的本构方程。结果表明:铝锶合金的热塑性变形软化机制以动态回复为主;在热变形过程中流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大;变形温度为400℃时Al_4Sr相破裂严重,而当温度为500℃时Al_4Sr相具有韧性而易于弯曲;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦模型描述其热变形行为。

关键词：铝锶合金高温塑性变形流变应力显微组织本构方程

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TC11钛合金热变形本构方程的建立

稀有金属材料与工程 2013年第5期42卷 937-941页

作者：张雪敏曹福洋岳红彦冯义成郭二军康福伟哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度为960~1050℃,应变速率为0.01~10s-1范围内对TC11钛合金进行等温恒应变速率压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对流变应力的影响规律,并在Arrhenius双曲正弦型方程的... 详细信息

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,在变形温度为960~1050℃,应变速率为0.01~10s-1范围内对TC11钛合金进行等温恒应变速率压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了变形温度和应变速率对流变应力的影响规律,并在Arrhenius双曲正弦型方程的基础上建立了适用于TC11钛合金热变形的本构方程。误差分析表明所建立的本构方程与实验值吻合较好,为制定TC11钛合金锻造工艺提供了理论依据。

关键词： TC11钛合金热变形本构方程

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TC18钛合金热压缩本构方程及热加工图

稀有金属材料与工程 2014年第1期43卷 120-124页

作者：曲凤盛周杰刘旭光莫安军高林重庆大学重庆400030 中国第二重型机械集团公司四川德阳618000

在温度为750～950℃、应变速率为0.01～10 s-1、变形程度为60%的条件下对TC18钛合金的高温流变应力变化规律进行热模拟实验研究。采用Arrhenius双曲正弦函数推导出TC18本构方程。以热模拟压缩实验为基础建立了真应变0.3、0.5时TC18钛合... 详细信息

在温度为750～950℃、应变速率为0.01～10 s-1、变形程度为60%的条件下对TC18钛合金的高温流变应力变化规律进行热模拟实验研究。采用Arrhenius双曲正弦函数推导出TC18本构方程。以热模拟压缩实验为基础建立了真应变0.3、0.5时TC18钛合金热加工图。结果表明:TC18钛合金流变应力随着变形温度升高而降低,随着应变速率的升高而升高;在本实验条件下TC18钛合金表现出动态回复和动态再结晶两种软化机制;Arrhenius双曲正弦函数能够很好地描述TC18钛合金本构方程。热加工图结果表明:在真应变为0.3时存在3个非稳定区域,在应变为0.5时存在2个非稳定区域。结合热加工图,较佳的热加工区间在温度为830～920℃,应变速率为0.01～0.32 s-1区域内。

关键词： TC18钛合金本构方程热加工图热模拟实验流变应力