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冷轧加工率对5182-O铝合金汽车板性能和织构的影响

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精密成形工程 2024年第5期16卷 124-131页

作者：李涛孟双徐志远杨立民迟蕊刘明诏徐扬帆山东南山铝业股份有限公司南山铝业板带事业部山东龙口265713

目的研究冷轧变形量对5182铝合金汽车板力学性能、塑性应变比、金相及织构的影响,系统解释5182铝合金汽车板的强化机理和成形性变化机理。方法采用X射线衍射仪、金相显微镜和万能拉伸试验机研究不同冷轧加工率下5182-O铝合金的力学性能... 详细信息

目的研究冷轧变形量对5182铝合金汽车板力学性能、塑性应变比、金相及织构的影响,系统解释5182铝合金汽车板的强化机理和成形性变化机理。方法采用X射线衍射仪、金相显微镜和万能拉伸试验机研究不同冷轧加工率下5182-O铝合金的力学性能和显微组织变化规律。结果50%和75%冷轧加工率的样品强度无明显差异,25%冷轧加工率的样品偏低约3 MPa。塑性应变比加权平均值rm随冷轧加工率的增大而减小,几乎呈线性关系,塑性应变比各向异性度Δr则先减小后增大,延伸率和应变硬化指数则无明显差异。当冷轧加工率从25%增至50%时,平均晶粒尺寸减小了约24%,当冷轧加工率从50%增至75%时,平均晶粒尺寸仅减小了1~2μm。不同冷轧加工率下的5182铝合金连退再结晶后均表现出较弱的织构强度,Cube织构未占主导地位,仍保留了较多的轧制织构。S、Copper和Brass织构的体积分数随冷轧加工率的增大而有所减小,Goss和Q织构的占比有所增大,Cube织构的占比则变化不大。结论冷轧加工率影响了5182-O铝合金汽车板连退后的晶粒尺寸,进而改变了强度。晶粒尺寸和屈服强度的关系符合经典Hall-Petch以及新Hall-Petch关系式。受不同再结晶形核机制竞争关系的影响,轧制织构随冷轧加工率的增大而稍有减少,导致45°方向的塑性应变比和rm逐渐减小,Δr则先减小后增大。

关键词： 5182铝合金冷轧强度塑性应变比织构

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均匀化制度对6014铝合金显微组织的影响

金属热处理 2024年第1期49卷 215-222页

作者：迟蕊李延成孟双徐志远于俊芃张德镇郭丰佳孙宁山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心山东烟台265700 山东南山铝业股份有限公司有色金属产业研究院山东烟台265700

借助光学显微镜的明暗场像、差示扫描量热法、扫描电镜及透射电镜等手段,研究了不同均匀化制度对6014铝合金的组织、富铁相转变、元素分布和弥散相均匀性的影响。结果表明,6014铝合金铸锭中存在枝晶偏析现象和非平衡共晶组织,合金元素... 详细信息

借助光学显微镜的明暗场像、差示扫描量热法、扫描电镜及透射电镜等手段,研究了不同均匀化制度对6014铝合金的组织、富铁相转变、元素分布和弥散相均匀性的影响。结果表明,6014铝合金铸锭中存在枝晶偏析现象和非平衡共晶组织,合金元素含量波动较大,晶粒为等轴晶。铸锭中的第二相含量明显高于单级和双级均匀化态,由于第二相形态和分布不同,可分为α-AlFeMnSi、β-AlFeSi、Mg_(2)Si和Q-AlCuMgSi相。采用560℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化处理制度时,网状枝晶并未全部断裂,延长560℃一级均匀化保温时间至12 h时,较多的β-AlFeSi相转变为α-AlFeMnSi相。采用560℃×19 h单级均匀化处理时,枝晶基本由网状形态转变为链状形态。采用580℃×4 h+540℃×6 h双级均匀化制度时,弥散相α-AlFeMnSi分布较为均匀,延长580℃一级均匀化保温时间至12 h时,组织发生过烧,弥散相尺寸增大且在晶界周围富集。

关键词： 6014铝合金均匀化制度组织弥散相均匀性

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7175铝合金热变形行为与热加工图

塑性工程学报 2024年第1期31卷 216-222页

作者：王永红陈彦龙朱鑫郭丰佳山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心山东龙口265713 山东南山铝业股份有限公司有色金属产业研究院山东龙口265713

通过采用热模拟机对7175铝合金进行等温热压缩试验,研究了合金在变形温度为250~480℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)范围下的热变形行为。同时,基于Arrhenius双曲正弦本构模型、动态材料模型及Prasad理论建立了7175铝合金的本构方程以及热... 详细信息

通过采用热模拟机对7175铝合金进行等温热压缩试验,研究了合金在变形温度为250~480℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)范围下的热变形行为。同时,基于Arrhenius双曲正弦本构模型、动态材料模型及Prasad理论建立了7175铝合金的本构方程以及热加工图。结果表明,7175铝合金属于正应变速率敏感材料,并且变形温度和应变速率都对7175铝合金的流变应力有一定的影响,即流变应力随着变形温度的升高而减小,随着应变速率的增大而增大。此外,通过计算获得合金的变形激活能为143.306 kJ·mol^(-1),潜在的危险加工区域主要位于高应变速率区,最佳的热加工区域处于高温低应变速率区,热加工工艺参数范围为450~480℃、0.01~0.17 s^(-1)。

关键词： 7175铝合金等温热压缩热变形本构方程热加工图

基于有限元分析的多腔双层同轴铝合金圆管挤压模具优化

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锻压技术 2024年第10期 82-91页

作者：张德军林春梅曹善鹏孙巧妍李贾宝烟台南山学院智能科学与工程学院山东南山铝业股份有限公司

为了减小多腔双层同轴6061铝合金圆管的挤压变形,利用HyperXtrude软件对型材挤压过程进行了数值模拟仿真。根据仿真结果,通过扩大内圆分流腔、增设阻流坎的方法优化了模具结构,将型材出口的最大和最小速度差从19.37 mm·s-1降低至1.37 m... 详细信息

为了减小多腔双层同轴6061铝合金圆管的挤压变形,利用HyperXtrude软件对型材挤压过程进行了数值模拟仿真。根据仿真结果,通过扩大内圆分流腔、增设阻流坎的方法优化了模具结构,将型材出口的最大和最小速度差从19.37 mm·s-1降低至1.37 mm·s-1,型材出口速度均方差从8.1 mm·s-1减少至0.31 mm·s-1,型材出口速度均匀性大幅提高。然后,通过对比分析得出,优化后模具内金属流动更均匀,挤压载荷和模具应力均有所下降,型材出口温度略有上升,更有利于提高在线淬火后型材的力学性能,优化后模具的所有参数均符合工厂实际挤压生产的要求。最后,在30 MN挤压机上利用优化后的模具结构尺寸和仿真实验的挤压工艺参数生产出合格的产品,证明了基于有限元分析的铝合金多腔双层同轴圆管挤压模具结构优化的可靠性,为多腔双层同轴圆管类型材挤压模具的设计积累了经验。

关键词：多腔双层同轴圆管 6061铝合金挤压模具挤压载荷模具应力

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TRIP980钢的组织性能调控与动态本构模型

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塑性工程学报 2024年第7期31卷 168-174页

作者：汪洪波孙巧妍贾大伟周键周书杰钟祥烟台南山学院智能科学与工程学院山东烟台265700 山东南山铝业股份有限公司山东烟台265700

设计了一种相变诱导塑性(TRIP)钢,研究了贝氏体等温温度对力学性能和微观组织的影响。针对最优工艺,研究了10^(-4)~10^(3) s^(-1)应变速率范围内的动态力学性能,构建并修正了动态本构数学模型。结果表明:当贝氏体等温温度为380℃时,实... 详细信息

设计了一种相变诱导塑性(TRIP)钢,研究了贝氏体等温温度对力学性能和微观组织的影响。针对最优工艺,研究了10^(-4)~10^(3) s^(-1)应变速率范围内的动态力学性能,构建并修正了动态本构数学模型。结果表明:当贝氏体等温温度为380℃时,实验钢具有最优的静态力学性能(应变速率10^(-3)s^(-1)),屈服强度达到705 MPa,抗拉强度达到1005 MPa,伸长率为16%,强塑积达到了1.6 GPa·%。应变速率的变化对实验钢的硬化行为和TRIP效应的发生有明显的影响。当应变速率达到10^(3) s^(-1)时,屈服强度和抗拉强度分别达到了815和1145 MPa,分别提高了12.4%和13.9%。经A4系数修正后的动态本构数学模型表明,R值和eAARE的平均值分别达到0.9895和27.5%,具有较精确的预测精度。

关键词： TRIP钢微观组织性能调控动态本构模型

DP900钢的成形性及预应变对烘烤硬化行为的影响

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塑性工程学报 2024年第9期31卷 190-196页

作者：滕敦波张德军贾大伟徐志远烟台南山学院智能科学与工程学院山东烟台265700 山东南山铝业股份有限公司山东烟台265713

对汽车结构件用DP900钢的成形极限图进行了测试和研究,并运用数学模型进行了预测分析。利用内耗仪和透射电子显微镜从微观角度研究了预应变对烘烤硬化值的影响。结果表明:DP900钢室温下的力学性能为屈服强度604 MPa,抗拉强度935 MPa,均... 详细信息

对汽车结构件用DP900钢的成形极限图进行了测试和研究,并运用数学模型进行了预测分析。利用内耗仪和透射电子显微镜从微观角度研究了预应变对烘烤硬化值的影响。结果表明:DP900钢室温下的力学性能为屈服强度604 MPa,抗拉强度935 MPa,均匀伸长率达到14%,断后伸长率为19%。冲压成形过程中,成形极限FLD0为0.245,基于Hollomon方程建立的成形极限数学模型的预测误差在0.2%~13.5%,平均误差为5.87%。预应变量的大小对BH值有显著的影响。随预应变增大,BH值先升高后降低,预应变为7%时达到最高值45 MPa。内耗峰值变化趋势与BH值一致。

关键词：成形性烘烤硬化微观组织预应变

高强度及自修复明胶基水凝胶可穿戴传感器检测人体生理信号

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分析试验室 2024年第10期 1430-1434页

作者：由爱梅张倩王国芝李源赵奕菲烟台南山学院化学工程与技术学院山东南山铝业股份有限公司

本文以天然明胶为基材，通过引入分子链间多重氢键和离子螯合作用，在明胶分子中形成双物理交联水凝胶网络结构，提高了明胶的拉伸强度和断裂伸长率；同时，离子的引入赋予明胶材料优秀的传感性能。由于氢键交联的可逆性，该改性明胶表... 详细信息

本文以天然明胶为基材，通过引入分子链间多重氢键和离子螯合作用，在明胶分子中形成双物理交联水凝胶网络结构，提高了明胶的拉伸强度和断裂伸长率；同时，离子的引入赋予明胶材料优秀的传感性能。由于氢键交联的可逆性，该改性明胶表现出快速自愈合的性能（2 min）。将改性的高强度、自修复明胶蛋白水凝胶以穿戴的形式进行应力传感检测应用，实现了对人体声带颤动、心跳频率、关节活动等生理信号地实时检测。

关键词：可穿戴传感器明胶自愈合生理信号检测

不同装炉卷数6016铝合金板材组织性能对比

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金属热处理 2024年第1期49卷 39-47页

作者：孙宁徐志远杨立民李星辉张浩李延成李涛山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心山东龙口265713 烟台南山学院山东龙口265713

通过OM、SEM、EBSD、TEM、XRD及拉伸试验对不同装炉卷数6016铝合金板材微观组织及性能进行系统研究。结果表明,装炉2卷的6016铝合金板材抗拉强度和屈服强度均较低,且均匀延伸率较高,板材表面罗平线效果好。6016铝合金板材晶内弥散相尺... 详细信息

通过OM、SEM、EBSD、TEM、XRD及拉伸试验对不同装炉卷数6016铝合金板材微观组织及性能进行系统研究。结果表明,装炉2卷的6016铝合金板材抗拉强度和屈服强度均较低,且均匀延伸率较高,板材表面罗平线效果好。6016铝合金板材晶内弥散相尺寸不一,晶界析出Mg2Si相主要呈条状、块状分布,且装炉3卷的板材相较2卷板材的析出相尺寸偏大,这是因为中间退火过程中较长的升温、降温时间导致析出相发生一定程度的长大、粗化。此外,装炉3卷的6016板材存在聚集分布的Goss织构和Cube织构,容易引起板材表面出现罗平线,对板材的表面质量有害。

关键词： 6016铝合金装炉卷数微观组织力学性能

无卤阻燃改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及性能

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工程塑料应用 2024年第3期52卷 39-44页

作者：苏家凯刘双艳厉勇温晓丹刘艳玲赵衍逊山东南山智尚科技股份有限公司山东龙口265700 山东南山科学技术研究院有限公司山东龙口265700

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后... 详细信息

通过氮磷系阻燃剂复配方式,以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为主阻燃剂,二乙基次膦酸铝(ADP)为协效阻燃剂,六方氮化硼(h-BN)为杂化改性剂,白油为溶剂,制备了无卤阻燃超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)纤维。首先对阻燃剂粉体进行干燥、表面处理,然后与白油共混,经过超声波液相分散、研磨机高速研磨,得到无卤阻燃浆料。将此阻燃浆料分散到PE-UHMW纺丝原液中,经双螺杆挤出机挤出得到冻胶丝,冻胶丝经过溶剂萃取、干燥、热牵伸,最终得到阻燃PE-UHMW纤维,对纤维的阻燃性能和力学性能进行表征。结果表明,通过研磨机的反复研磨,可将粉体粒径降低到百纳米级别,更易于在PE-UHMW溶胀液中分散,且极大地提升了阻燃纤维的可纺性;杂化改性剂提升了复配阻燃剂的阻燃性和材料的阻燃等级,当h-BN质量分数为4%时,阻燃剂质量分数可以到20%,PE-UHMW纤维的极限氧指数值达到27.5%,材料阻燃等级达到V-0级;通过一系列改性手段,可使PE-UHMW纤维在添加大量的阻燃粉体后,仍能保持良好的可纺性,且改性对纤维力学性能影响较小,拓宽了PE-UHMW纤维的应用领域,提升其使用价值。

关键词：杂化无卤阻燃阻燃剂复配超高分子量聚乙烯纤维极限氧指数