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镁合金板材温热成形韧性破裂准则

机械工程学报 2009年第10期45卷 294-299页

作者：苌群峰彭颖红杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 北京航天机电技术研究所北京100070

针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精确判断材料损伤破裂失稳的技术难题,建立考虑温度效应的镁合金板材温热成形韧性破裂准则;基于单向拉伸试验和温热成形极限试验,采用试验和数值模拟相结合的研究方法,确定镁合金板材温热成形... 详细信息

针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精确判断材料损伤破裂失稳的技术难题,建立考虑温度效应的镁合金板材温热成形韧性破裂准则;基于单向拉伸试验和温热成形极限试验,采用试验和数值模拟相结合的研究方法,确定镁合金板材温热成形韧性破裂准则中的材料参数;以建立的考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂的标准,对AZ31镁合金板材的温热成形极限进行预测,并且通过温热拉延试验进行试验验证。研究结果表明,考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则适合镁合金温热成形数值模拟,应用建立的韧性破裂准则成功的预测板材温热破裂方式,揭示板材温热成形韧性破裂机理,预测结果与试验结果体现较好的一致性。

关键词：韧性破裂准则温度效应镁合金板材温热成形数值模拟

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镁合金板材温热变形机理及温热成形技术

机械工程学报 2012年第18期48卷 28-34页

作者：张士宏宋广胜宋鸿武程明中国科学院金属研究所

镁合金温热成形工艺具有较好的应用前景,是实现轻量化的重要途径,但镁合金温热成形机理需要进一步深入研究。通过电子背散射衍射(Electron back scatter diffraction,EBSD)原位跟踪观测方法,针对100～230℃范围,对轧制镁合金板材在单向... 详细信息

镁合金温热成形工艺具有较好的应用前景,是实现轻量化的重要途径,但镁合金温热成形机理需要进一步深入研究。通过电子背散射衍射(Electron back scatter diffraction,EBSD)原位跟踪观测方法,针对100～230℃范围,对轧制镁合金板材在单向压缩和单向拉伸变形时的变形机理进行系统研究和定量分析。分析镁合金板材在不同条件下的力学性能、织构转变特点、孪晶与滑移系启动规律,揭示不同变形条件下镁合金板材的塑性变形机理。研究结果表明,镁合金板材在变形过程的力学性能变化、织构演化和晶粒取向变化在很大程度上取决于孪晶参与变形的比例。镁合金板材在170℃具有较高的塑性成形能力,该温度下的大量锥面滑移系启动有利于协调轧板在厚度方向的变形。根据已获得镁合金板材变形机理,为镁合金板件冲压成形工艺提出建议。提出镁合金板件温热成形工艺,开发若干典型镁合金板件产品。

关键词：镁合金板材孪晶滑移变形织构温热成形

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第三代汽车钢温热成形工艺研究及性能评价

机械工程学报 2017年第8期53卷 35-42页

作者：李晓东韩硕王存宇常颖胡平董瀚大连理工大学汽车工程学院大连116024 钢铁研究总院华东分院北京100081 太原钢铁(集团)有限公司太原030003

中锰钢为最新的第三代汽车钢,其成形性和力学性能的改善是当前汽车轻量化领域的前沿课题。提出超细晶中锰钢的温热成形技术,通过科学优选奥氏体化温度、保温时间和成形温度作为工艺参数因子,采用正交试验和极差分析的方法,引入断裂韧度... 详细信息

中锰钢为最新的第三代汽车钢,其成形性和力学性能的改善是当前汽车轻量化领域的前沿课题。提出超细晶中锰钢的温热成形技术,通过科学优选奥氏体化温度、保温时间和成形温度作为工艺参数因子,采用正交试验和极差分析的方法,引入断裂韧度性能参数,综合评估抗拉强度、伸长率、撕裂强度及单位面积裂纹扩展能性能指标,得出温热成形中锰钢的最优工艺参数组合,即奥氏体化温度为810℃、保温时间为7 min、成形温度为550℃。并通过断口形貌和真实的汽车B柱冲压件,从微观结构和宏观性能角度验证了所得工艺参数的有效性。测试结果显示,当采用最优工艺参数组合时,具有均匀的断口形貌特征;微观结构具有细化的马氏体板条形貌,板条平均长度尺寸在2~3μm;宏观性能良好,抗拉强度均在1 400 MPa以上,具有较好的塑性和断裂韧度。研究结果表明,温热成形技术是有效的中锰钢冲压成形方法,为第三代汽车钢的温热成形实际应用起到积极的促进作用。

关键词：中锰钢塑性撕裂强度温热成形正交试验

B340/590DP钢温热成形破裂准则提出及成形极限预测

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塑性工程学报 2015年第3期22卷 38-43页

作者：郭玉琴王帅朱新峰李富柱陈炜江苏大学机械工程学院镇江212013

针对B340/590DP双相钢在强塑积较高的温度区间150℃-300℃内变形时应变硬化指数n、强化系数K等材料参数随变形温度和应变速率变化波动较大、规律性不强的特点,采用分段双线性插值方法,提出了综合考虑变形温度、应变速率及应变路径影响的... 详细信息

针对B340/590DP双相钢在强塑积较高的温度区间150℃-300℃内变形时应变硬化指数n、强化系数K等材料参数随变形温度和应变速率变化波动较大、规律性不强的特点,采用分段双线性插值方法,提出了综合考虑变形温度、应变速率及应变路径影响的B340/590DP双相钢温热成形应力-应变模型和韧性破裂准则。并借助有限元仿真技术,通过比较不同变形路径下的仿真结果与胀形实验结果,修正仿真模型及韧性破裂准则中与应变路径相关的系数,获得其与应变路径系数r的函数关系。最后,将应力-应变模型和破裂准则引入DYNAFORM软件预测板材的温热成形极限,预测结果与实验结果吻合较好,验证了所建模型和破裂准则的正确性。

关键词：双相钢温热成形成形极限破裂准则应力应变模型

DP780高强钢板温热成形极限图及其计算模型

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塑性工程学报 2017年第2期24卷 192-197页

作者：刘大海许钢碧常春南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063

为评价DP780高强钢板材的温热态成形性能,基于刚模胀形试验,利用BCS-50AR热环境通用板材成形试验机和Vialux Auto Grid应变分析系统,建立了室温~500℃典型温度点下的成形极限曲线,并基于成形极限曲线理论对其成形极限规律进行了数学描... 详细信息

为评价DP780高强钢板材的温热态成形性能,基于刚模胀形试验,利用BCS-50AR热环境通用板材成形试验机和Vialux Auto Grid应变分析系统,建立了室温~500℃典型温度点下的成形极限曲线,并基于成形极限曲线理论对其成形极限规律进行了数学描述。结果表明,DP780高强钢板的成形极限曲线受温度的影响显著,随着温度的升高整体呈现上升的趋势,从而表现出较好的温热态成形性能。而受到高强钢蓝脆温度的影响,成形温度为300℃时,材料表现出低于室温的成形性能。建立的考虑温度影响的DP780成形极限曲线数学模型能较好的反映其成形极限试验规律。

关键词：高强钢板温热成形成形极限图计算模型

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2198铝锂合金板材温热成形极限实验研究

塑性工程学报 2015年第3期22卷 28-31页

作者：刘大海徐必信黎俊初常春南昌航空大学航空制造学院工程学院南昌330063

采用化学腐蚀网格法,通过刚模胀形实验和网格应变测量分析系统,研究了2198铝锂合金板在温热状态下的成形性能,获得了不同温度下的成形极限图。结果表明,温度显著影响2198铝锂合金板的成形极限曲线,随着温度的升高,合金成形极限曲线逐渐... 详细信息

采用化学腐蚀网格法,通过刚模胀形实验和网格应变测量分析系统,研究了2198铝锂合金板在温热状态下的成形性能,获得了不同温度下的成形极限图。结果表明,温度显著影响2198铝锂合金板的成形极限曲线,随着温度的升高,合金成形极限曲线逐渐上升,合金塑性成形性能增强。同时,建立了不同温度下2198铝锂合金板成形极限的计算模型。

关键词： 2198铝锂合金板温热成形成形极限图计算模型

温热成形工艺技术在氧枪喷头产品中的应用研究

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温热成形工艺技术在氧枪喷头产品中的应用研究

作者：赵丽琴兰州理工大学

学位级别：硕士

温热成形工艺技术是实现金属精密成形(净成形)的主要方法。近年来，随着科技的进步发展，金属精密成形(净成形)已逐渐发展成为金属制造技术之一。本文通过对氧枪喷头产品中复杂的紫铜材料制品毛坯精化工艺的应用研究，验证了技术方案的... 详细信息

温热成形工艺技术是实现金属精密成形(净成形)的主要方法。近年来，随着科技的进步发展，金属精密成形(净成形)已逐渐发展成为金属制造技术之一。本文通过对氧枪喷头产品中复杂的紫铜材料制品毛坯精化工艺的应用研究，验证了技术方案的可行性。首先，对国内外温热成形工艺技术的发展进行了调研分析，并对氧枪喷头产品的技术发展趋势，以及市场对产品技术性能提升改进的要求做了全面的调研。在上述工作的基础上，针对温热成形工艺技术在紫铜材料制品中的应用进行了调研。根据调研分析的结果，确定了本课题研究的主要目的。即：通过将国内先进的温热成形工艺技术应用到氧枪喷头关键零件的毛坯制造工艺之中，提高并稳定产品质量、性能，提高材料的利用率，降低制造成本，增加产品收益。其次，对晶粒度粗细评定方法;细化晶粒度的途径;影响再结晶晶粒大小的因素;紫铜晶粒度与变形温度的关系;紫铜晶粒度与应变的关系等进行了实验研究。再次，通过对产品零件工艺特性的分析，确定了毛坯制件体积预分配成形技术方案，运用计算机数值模拟分析技术对材料成形过程进行模拟分析，确定了最佳的成形力和合理的坯料分配形式。以上述实验分析为基础，确定了成形模具的设计方案，以及加工工艺方案。加工过程中采用了快速成形与实时热处理技术以保证制品质量达到技术指标。最后，以YP356型产品为例，对本课题研究的内容进行了经济效益分析测算，确认了研究的效果，得出了研究结论。结论可简述为：本课题研究达到了计划任务确定的各项技术指标要求，具有良好的推广应用前景。

关键词：温热成形氧枪喷头紫铜晶粒细化模拟分析快速成形实时热处理

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AZ31B镁合金板材温热成形极限实验研究

塑性工程学报 2011年第5期18卷 59-63页

作者：钟敏唐伟琴李大永彭颖红上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

镁合金在常温下的塑性成形能力差,在加热条件下成形能力会有明显提高。文章研究了AZ31B板材在温热条件下的成形性能。通过完成刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150℃、200℃、250℃的FLD。AZ31B镁合金板材FLD随着温度的升高而升高,表明AZ... 详细信息

镁合金在常温下的塑性成形能力差,在加热条件下成形能力会有明显提高。文章研究了AZ31B板材在温热条件下的成形性能。通过完成刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150℃、200℃、250℃的FLD。AZ31B镁合金板材FLD随着温度的升高而升高,表明AZ31B随着温度的升高塑性成形能力增强。在实验基础上进一步获得了成形极限图的计算模型,该模型对实际生产有一定的指导作用。

关键词： AZ31B 温热成形成形极限图计算模型

基于粒子群算法的GCr15钢温热成形Hansel-Spittel本构模型参数反求优化方法

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材料热处理学报 2022年第7期43卷 147-156页

作者：杨怡思陈学文张博白荣忍河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023

采用Gleeble-1500D热-力模拟试验机在变形温度为600~850℃和应变速率为0.01~5 s^(-1)的条件下对GCr15轴承钢进行等温压缩试验以研究其温热变形行为。首先采用传统平均法构建了该材料的Hansel-Spittel本构模型,然后基于粒子群算法,以Hans... 详细信息

采用Gleeble-1500D热-力模拟试验机在变形温度为600~850℃和应变速率为0.01~5 s^(-1)的条件下对GCr15轴承钢进行等温压缩试验以研究其温热变形行为。首先采用传统平均法构建了该材料的Hansel-Spittel本构模型,然后基于粒子群算法,以Hansel-Spittel本构模型各参数为自变量,目标函数为该本构模型计算得到的预测应力与试验应力之间的累积误差,目标函数值作为粒子适应度的值,通过改变粒子位置进行迭代,进一步优化该模型的参数。将试验值与预测值进行对比,使用相关系数R、均方根误差RMSE以及平均绝对相对误差AARE来衡量该模型的准确性。结果表明:优化后该模型试验值和预测值之间的相关系数R由0.972提升至0.998,均方根误差RMSE由50.896下降至14.604,平均绝对相对误差AARE由6.072%下降至2.803%,表明粒子群算法优化后的Hansel-Spittel模型能够更加精确地预测GCr15轴承钢的温热变形行为。

关键词：粒子群算法温热成形流动应力 Hansel-Spittel模型