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22MnB5热变形行为研究及本构方程建立

中国机械工程 2014年第9期25卷 1256-1261页

作者：曹淑芬张立强郭鹏程李落星湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室长沙410082 中南林业科技大学长沙410004

摘要：以22MnB5为实验材料，在500～950℃范围内和应变速率为0．01S、0．1S-1、1s-1的实验条件下，采用热模拟机Gleeble-1500对硼钢进行热拉伸实验，研究了不同变形条件下硼钢的热流变行为；对拉断后的试样断面进行组织分析，阐述了不... 详细信息

摘要：以22MnB5为实验材料，在500～950℃范围内和应变速率为0．01S、0．1S-1、1s-1的实验条件下，采用热模拟机Gleeble-1500对硼钢进行热拉伸实验，研究了不同变形条件下硼钢的热流变行为；对拉断后的试样断面进行组织分析，阐述了不同变形条件下硼钢的组织对热流变行为变化的影响。研究表明：硼钢的热变形行为属于典型的动态回复型，其流动应力随着温度的升高而减小，随着应变速率的增大而增大，且温度对流动应力的影响更显著；在500℃、应变速率0．01S。的条件下，硼钢高温下的热力学行为与上述规律有所差别，其流变应力高于高应变速率下的流变应力。最后根据高温拉伸实验所得数据，构建了22MnB5热变形的本构方程，以此来描述硼钢高温下的热流变行为。

关键词：硼钢热变形行为显微组织本构模型

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TA5钛合金热变形行为及本构模型

塑性工程学报 2022年第5期29卷 153-160页

作者：王俊王克鲁鲁世强李鑫欧阳德来邱仟郭伟南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063 南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

使用Gleeble-3800热模拟试验机对TA5钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在实验条件为850~1050℃/0.001~10 s^(-1)和最大高度压下率为60%下的热变形行为。结果表明:当变形温度为850~950℃时,流变应力曲线呈动态软化特征;当变形温度... 详细信息

使用Gleeble-3800热模拟试验机对TA5钛合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在实验条件为850~1050℃/0.001~10 s^(-1)和最大高度压下率为60%下的热变形行为。结果表明:当变形温度为850~950℃时,流变应力曲线呈动态软化特征;当变形温度为1000~1050℃时,流变应力曲线呈稳态特征。当变形条件为850℃/0.001 s^(-1)时,组织中出现部分动态再结晶,组织均匀性较差;在变形温度为900℃时,组织相对均匀,动态再结晶程度较高,并随着变形温度的升高,晶粒尺寸增大;当变形温度达1000℃以上时,组织中有针状α相析出,并随着变形温度的升高,针状α相长大。当变形温度为900℃时,应变速率的增加导致晶粒不断被拉长,应变速率为0.01~1 s^(-1)时,晶界呈不规则锯齿状。最后建立基于应变耦合的Z参数修正的Arrhenius本构模型,预测了TA5钛合金的流变行为,得到其相关系数R 2值为0.993,平均相对误差AARE为4.43%,说明所建立的本构模型具有较高的精确度。

关键词： TA5钛合金热变形行为动态再结晶本构模型

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Al-Mg-Si合金热变形行为与本构关系

塑性工程学报 2017年第3期24卷 197-202页

作者：刘建勃王智毅马雄榆林学院能源工程学院陕西榆林719000 钢铁研究总院高温材料研究所北京100081

采用热模拟压缩实验法研究了Al-0.62Mg-0.73Si合金的热变形行为,分析了热变形过程中温度、应变速率对其流变应力影响规律,并通过构建包含应变的Arrhenius本构关系模型系统地描述了热变形参量对流变应力的影响规律。实验结果表明,在所研... 详细信息

采用热模拟压缩实验法研究了Al-0.62Mg-0.73Si合金的热变形行为,分析了热变形过程中温度、应变速率对其流变应力影响规律,并通过构建包含应变的Arrhenius本构关系模型系统地描述了热变形参量对流变应力的影响规律。实验结果表明,在所研究的热变形参数条件下,流变应力曲线均呈现出明显的动态再结晶软化特征。数据分析结果显示应变补偿的Arrhenius本构关系模型可以较为准确地预测Al-0.62Mg-0.73Si合金的热变形流变应力。本研究结果可用于优化Al-0.62Mg-0.73Si合金热变形工艺参数,并为更为全面地研究铝合金热变形行为提供了理论参考。

关键词：铝合金热变形行为 Arrhenius方程模型评价

双尺度SiCp/A356复合材料的热变形行为及本构模型

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材料热处理学报 2020年第12期41卷 135-145页

作者：宋亚虎王爱琴王震谢敬佩马窦琴河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 中信重工机械股份有限公司河南洛阳471039 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023

利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了双尺度SiCp/A356复合材料在温度460~520℃、应变速率0.01~5 s^-1条件下的热变形行为。根据试验数据绘制出双尺度SiCp/A356复合材料真应力-真应变曲线,并在传统Arrhenius型双曲正弦函数方程基础上引... 详细信息

利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了双尺度SiCp/A356复合材料在温度460~520℃、应变速率0.01~5 s^-1条件下的热变形行为。根据试验数据绘制出双尺度SiCp/A356复合材料真应力-真应变曲线,并在传统Arrhenius型双曲正弦函数方程基础上引入应变量构建了基于应变补偿的本构模型,同时构建了基于BP神经网络的本构关系模型。结果表明:双尺度SiCp/A356复合材料真应力-真应变曲线具有典型的动态再结晶特征,流变应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应变为0.4的条件下,热变形激活能为468.32 kJ/mol;通过应变补偿本构模型和BP神经网络本构模型得到的流变应力的预测值与试验值之间的相关系数R分别为0.975和0.998,平均相对误差分别为2.97%和0.92%;对比发现该BP神经网络本构模型具有更高的预测精度,能够更加准确预测双尺度SiCp/A356复合材料高温流变应力。

关键词：双尺度SiCp/A356复合材料热变形行为应变补偿 BP神经网络本构模型

锰对免常化中牌号无取向硅钢热变形行为的影响

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钢铁 2024年第4期59卷 136-147页

作者：王永强陆勤阳李娜左锐裴英豪郑成思安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心安徽马鞍山243000

无取向硅钢免常化生产具有重要的节能降耗、低碳低成本意义,其实现需要合金成分的优化设计,Mn合金化是一种潜在的有效策略,但目前Mn在无取向硅钢热变形过程中的作用尚需全面认识。利用热力学相图计算、热模拟、组织表征分析等手段,研究... 详细信息

无取向硅钢免常化生产具有重要的节能降耗、低碳低成本意义,其实现需要合金成分的优化设计,Mn合金化是一种潜在的有效策略,但目前Mn在无取向硅钢热变形过程中的作用尚需全面认识。利用热力学相图计算、热模拟、组织表征分析等手段,研究了Mn含量对1.5%Si-0.3%Al无取向硅钢热变形行为的影响。建立了不同Mn含量试验钢的流变峰值应力本构方程,计算了热变形激活能和发生动态再结晶的临界应变与峰值应变的关系,分析了不同变形条件下不同Mn含量试样的再结晶率和晶粒尺寸。结果表明,Mn含量越高,试样的热变形激活能越大;相同变形条件下,Mn含量越高,试样的流变应力越大,但发生动态再结晶的临界应变与峰值应变的比例却降低;此外,Mn含量越高,试样中动态再结晶的比例越高,即Mn元素促进动态再结晶的发生,这对无取向硅钢的免常化生产有利。在变形温度下Mn含量越高,试验钢中的奥氏体含量越多,基体中固溶的Mn原子也越多。这一方面使得试样的变形抗力越大,热变形激活能越大、流变应力越大;另一方面,由于奥氏体层错能低,位错移动性较差、攀移或交滑移比较困难,动态回复受限,形变储存能可有效累积;再者,由于固溶原子更多,晶格畸变更严重,对位错运动的阻碍和存储效果更明显,也有利于形变储存能的累积。因此,动态再结晶发生得更充分。

关键词： Mn 无取向硅钢热变形行为本构方程动态再结晶

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铸造TiAl基合金的热变形行为及加工图

粉末冶金材料科学与工程 2012年第4期17卷 401-407页

作者：王辉汤慧萍刘咏王建贺卫卫杨广宇西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室西安710016 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

通过高温压缩模拟试验结果建立TiAl基合金的热加工图,结合扫描电镜、透射电镜等试验手段,研究铸造TiAl基合金在温度为1 000~1 150℃、应变速率为0.001~1 s 1范围内的热变形行为。结果表明：铸造TiAl基合金是温度、应变速率敏感材料,其... 详细信息

通过高温压缩模拟试验结果建立TiAl基合金的热加工图,结合扫描电镜、透射电镜等试验手段,研究铸造TiAl基合金在温度为1 000~1 150℃、应变速率为0.001~1 s 1范围内的热变形行为。结果表明：铸造TiAl基合金是温度、应变速率敏感材料,其流变应力随温度升高和应变速率降低而降低。铸造TiAl基合金的高温变形机制以层片晶团的扭折、弯曲及动态再结晶过程为主。在高温（1 150℃）,低应变速率（≤0.01 s 1）下变形后,铸态组织中β相含量明显减少直至消除。在变形温度1 150℃、应变速率0.001 s 1下变形时,铸造TiAl基合金未发生超塑性变形;此时由于动态再结晶晶粒异常长大导致加工图上该区域功率耗散值未达到最大,而是有减小的趋势。

关键词：铸造TiAl基合金热变形行为加工图动态再结晶 β相

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C17200合金热变形行为及热加工图

材料热处理学报 2020年第10期41卷 130-136页

作者：康军伟周延军刘海涛宋克兴张勇孔令宝吕官丽岳丽娟河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司宁夏石嘴山753000

采用Gleeble-1500D数控动态热力模拟试验机,对C17200(Cu-1.9Be-0.3Co)合金进行了热压缩试验,研究了该合金在变形温度为600、650、700、750和800℃,应变速率为0.01、0.1、1、5和10 s-1,总压缩应变量为50%条件下的热变形行为。结果表明:... 详细信息

采用Gleeble-1500D数控动态热力模拟试验机,对C17200(Cu-1.9Be-0.3Co)合金进行了热压缩试验,研究了该合金在变形温度为600、650、700、750和800℃,应变速率为0.01、0.1、1、5和10 s-1,总压缩应变量为50%条件下的热变形行为。结果表明:合金的峰值应力随应变速率的增加和温度的降低而升高,C17200合金为热(负温度)敏感型和正应变速率敏感型合金,应变速率为1 s-1、5 s-1和10 s-1时,合金软化机制以动态回复为主,应变速率为0.01 s-1和0.1 s-1时,合金软化机制以动态再结晶为主,且高温低应变速率有利于促进合金发生动态再结晶;基于Arrhenius双曲正弦本构关系得到了C17200合金的峰值流变应力本构方程;基于MATLAB平台编程构建了应变量为0.1~0.6时C17200合金的热加工图,在实验范围内获得安全加工区的热加工工艺参数区间为:变形温度750~800℃,应变量0.4~0.6,应变速率0.1~0.2 s-1。

关键词： C17200合金热变形行为本构方程 MATLAB 热加工图

Q355D热轧H型钢的热变形行为及组织性能

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塑性工程学报 2022年第6期29卷 174-181页

作者：王文正马永福马劲红胥明旺李红斌程新超田亚强陈连生华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室河北唐山063210 河北津西钢铁集团股份有限公司河北唐山064300

采用Glebble-3500热模拟试验机研究了在变形温度900~1200℃、应变速率0.01~10 s^(-1)、真应变约为0.9条件下Q355D热轧H型钢的热变形行为,并根据DMM模型绘制了Q355D热轧H型钢的热加工图。结果表明,Q355D热轧H型钢流变应力随应变速率的增... 详细信息

采用Glebble-3500热模拟试验机研究了在变形温度900~1200℃、应变速率0.01~10 s^(-1)、真应变约为0.9条件下Q355D热轧H型钢的热变形行为,并根据DMM模型绘制了Q355D热轧H型钢的热加工图。结果表明,Q355D热轧H型钢流变应力随应变速率的增加和变形温度的减小而增加;根据数据计算其热变形激活能为239.852 kJ·mol^(-1),最佳加工安全区工艺参数为变形温度1030~1050℃、应变速率0.13~0.70 s^(-1)和变形温度1125~1150℃、应变速率0.09~1 s^(-1)。依据热加工图制定不同轧制实验方案,当总压下量为75%、变形温度为1200℃、应变速率为0.2 s^(-1)时,铁素体晶粒尺寸为6.49μm,-20℃时冲击功为178 J,性能最优。

关键词： Q355D热轧H型钢热变形行为本构方程热加工图低温冲击韧性

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7A04铝合金扭转热变形行为研究

塑性工程学报 2018年第1期25卷 167-174页

作者：陈亚京杨勇彪张治民王强中北大学材料科学与工程学院

利用Gleeble-3500热模拟试验机扭转单元,在温度为360~480℃,应变速率为0.001~1 s^（-1）条件下,研究了具有纤维状晶粒组织7A04铝合金的流变行为。采用ZIESS PL-A662数码光学显微镜分析合金显微组织的演变规律,利用Zener-Hollomon参数法... 详细信息

利用Gleeble-3500热模拟试验机扭转单元,在温度为360~480℃,应变速率为0.001~1 s^（-1）条件下,研究了具有纤维状晶粒组织7A04铝合金的流变行为。采用ZIESS PL-A662数码光学显微镜分析合金显微组织的演变规律,利用Zener-Hollomon参数法通过数学分析构建了该合金基于扭转的高温塑性变形本构方程。由应力-应变曲线分析可得：流变应力随温度的升高逐渐降低,随应变速率的增大而升高。在扭转中,随着棒材半径的增加,应变增大,晶粒形状也随之变化。组织分析表明：从试样的外表面到轴心的晶粒按形状可大体分为等轴晶粒区、椭圆形晶粒区及纤维状晶粒区。其原因是转动过程中距离试样轴心距离越远,变形量越大,动态再结晶越充分。

关键词： 7A04铝合金热扭转本构方程热变形行为