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基于Prasad判据的全片层TA15钛合金塑性流动失稳预测

董显娟 , 鲁世强 , 王克鲁 , 郑海忠 , 肖璇

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.2.003

对全片层TA15钛合金进行等温恒应变速率压缩试验,采用Prasad失稳判据预测合金在750~1100℃,0.001~10s-1热力参数范围内的塑性流动失稳,并对变形后试样进行宏观和微观观察.结果表明,全片层TA15钛合金在试验参数范围内热变形时存在较大区域的流动失稳,且随着变形温度的降低,失稳区范围有从高应变速率向低应变速率逐渐扩展的趋势.在(α+β)两相区变形,失稳缺陷主要有宏观剪切裂纹、原始β晶界裂纹和局部流动三种形式.在β单相变形,失稳主要是原始β晶粒沿着垂直于压缩轴线方向拉长,且在部分晶界附近分布着变形带.

关键词: TA15钛合金 , Prasad判据 , 流动失稳 , 原始β晶界裂纹

Prasad与Murthy流变失稳准则下9310钢热加工图的建立与分析

黄顺喆 , 厉勇 , 王春旭 , 韩顺 , 刘宪民 , 田志凌

钢铁

在Gleeble-3800热模拟试验机上对9310钢进行了900~1200℃温度范围内的高温轴向压缩试验。基于动态材料模型理论(DMM),在Prasad和Murthy 2种流变失稳准则下建立了9310钢的热加工图,并结合变形过程中的显微组织进行了热加工参数优化的分析。结果表明,本试验条件下,9310钢热变形在Prasad和Murthy流变失稳准则下的稳定性函数ξ(ε·)均大于0;在变形条件为950~1050℃,0.01~0.1 s-1时具有最佳的热加工性能,此区域内功率耗散率值均大于32%;能量耗散功率恒定时,变形温度对动态再结晶晶粒尺寸起主导作用,变形温度恒定时,高应变速率下的动态再结晶晶粒更加细小均匀。

关键词: 9310钢 , 流变失稳准则 , 热加工图 , 动态再结晶

基于加工图的塑性失稳准则比较研究

马雄 , 曾卫东 , 孙宇 , 赵永庆 , 王邵丽 , 周义刚

稀有金属材料与工程

介绍基于加工图理论的各种塑性失稳准则,比较分析各个准则的区别,以及各参数的物理意义,并以Ti2AlNb基合金为研究对象建立Prasad、Murty、Gegel和Malas准则的热加工图.结合试验结果分析和对比4种塑性失稳准则下加工图的区别发现:Prasad和Murty准则的塑性失稳图相似,均位于高应变速率区,且Murty准则的塑性失稳区稍窄;Gegel和Malas准则的塑性失稳图相似,塑性失稳区比Prasad和Murty准则的明显偏大,除高应变速率外,还能预测高温低应变速率的塑性失稳现象;解释可能出现各种失稳现象的原因,并结合各种塑性失稳准则提出判断材料塑性变形失稳的选用原则.

关键词: 加工图 , 塑性失稳准则 , 热压缩试验 , Ti-22Al-25Nb钛合金

基于BP神经网络的TA15钛合金加工图

王洋 , 朱景川 , 尤逢海 , 岳洋

材料热处理学报

通过热压缩试验得到了TA15钛合金在不同条件下的流动应力.以温度、应变、应变速率为输入变量,以流动应力为输出变量,建立了BP神经网络.进而利用训练好的BP神经网络建立了TA15钛合金的加工图.利用Prasad判据划分出流动稳定区与流动失稳区,并通过组织观察进行验证,从而可以为实际加工工艺的制定提供参考.

关键词: TA15钛合金 , 神经网络 , 加工图

Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金塑性流动失稳预测

董显娟 , 鲁世强 , 王克鲁 , 李鑫 , 欧阳德来

稀有金属材料与工程

对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金进行等温恒应变速率压缩试验,利用压缩试验数据对比Prasad失稳准则和唯象型失稳准则,发现2种准则均预测出合金在应变速率为0.32~10 s-1范围内的塑性流动失稳现象,该失稳区随变形温度的降低具有逐渐向低应变速率范围扩展的趋势.经微观组织观察发现,Prasad准则不能预测到合金在750~800℃,0.001~0.0032s-1范围发生的局部流动和弯折失稳,而唯象型准则对合金在770~870℃、0.01~0.32 s-1和900~950℃、0.32~3.16 s-1区域出现的晶界裂纹、孔洞以及局部流动不能进行准确预测.结合 2种准则的优缺点,提出预测合金塑性流动失稳的新方法.

关键词: Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金 , 失稳准则 , 局部流动 , 原始β晶界裂纹 , 孔洞

不同失稳判据下喷射沉积超高强铝合金热变形失稳区域分布及演变特点

马力 , 陈刚 , 郭安振 , 郭智敏 , 郑顺奇 , 张治民

兵器材料科学与工程

基于热模拟试验获得超高强铝合金真应力-真应变数据的基础上,采用Prasad、murty、Gegel和Malas失稳准则分别构建不同真应变下的试验合金失稳图,并分析不同失稳准的失稳区域分布及演变特点.结果表明:所有判据下的失稳图中,高温高应变速率区域是失稳区高频出现区域;随着真应变增大,呈大面积离散状分布的Prasad失稳区域不断减小;呈离散状分布的murty判据下的失稳区域,在中高温和中应变速率区域产生新的失稳区域,区域范围呈增大趋势;随着真应变增大,Gegel和Malas判据下失稳区域分布及演变特点相似,低温低应变速率下的失稳区域均呈增大趋势,中高温高应变速率区域对应的失稳区域逐渐呈减小趋势.

关键词: 失稳判据 , 超高强铝合金 , 失稳图 , 失稳区域 , 热变形

不同应变及失稳准则Ti-50.9Ni合金加工图研究

于孟 , 牛中杰 , 毛江虹 , 薛飒 , 杨华斌 , 曹继敏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.004

根据动态材料模型绘制并分析了不同应变及失稳准则下Ti-50.9% Ni(原子分数)形状记忆合金的加工图.结果表明,应变量对等轴组织Ti-50.9% Ni形状记忆合金加工图的影响较大,Ti-50.9% Ni形状记忆合金热加工的非稳定流动区域随着应变量的增大逐渐由低温高应变速率区域向高温及低应变速率区域扩展.在温度为700~800℃、应变速率约为0.001~0.010 s-1和温度为800 ~ 950℃、应变速率约为0.005~0.030 s-1两个区域中,真应变小于0.6时能量耗散效率值η皆大于40%,是适合Ti-50.9% Ni形状记忆合金进行热加工的区域.基于Prasad失稳准则和Murty失稳准则得到的Ti-50.9% Ni形状记忆合金的能量耗散效率等值线分布及塑性失稳区分布相似,且Prasad失稳准则得到的Ti-50.9% Ni形状记忆合金加工失稳区更大一些,而Malas失稳准则确定的Ti-50.9% Ni形状记忆合金进行热加工时的稳定变形区位于中等温度和中等应变速率区域.

关键词: 钛镍 , 形状记忆合金 , 动态材料模型 , 加工图

含钪铝锌镁锆合金的热变形加工图及其应用

张志野 , 潘清林 , 周坚 , 陈琴

机械工程材料

利用Gleeble-1500型热模拟试验机对含钪铝锌镁锆高强可焊铝合金进行热压缩试验,研究了该合金在热变形过程中的流变应力;在此基础上,基于动态材料模型以及PRASAD失稳判据,建立了合金的热变形加工图,并得出了合金的最佳热加工工艺参数。结果表明:试验合金的高温流变应力一应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,其流变行为可以用双曲正弦形式的本构方程来描述,其变形激活能为150.25kJ·mol^-1;该合金适宜采用变形温度为360~400℃、应变速率为0.001-0.003s^-1的热加工工艺。

关键词: 含钪铝锌镁锆合金 , 热压缩变形 , 流变行为 , DMM加工图

高效综合熔体处理3003铝合金的热变形加工图

吴圆丽 , 程超增

机械工程材料

根据动态材料模型和Prasad失稳准则,利用Gleeble-1500型动态热/力模拟试验机对高效综合熔体处理的3003铝合金进行了等温热压缩试验,分别建立了功率耗散图、热加工失稳图和热变形加工图,探讨了在热压缩变形过程中该铝合金的变形规律.结果表明:3003铝合金的最佳加工区域出现在中高温、中高应变速率的热变形条件下,最大功率耗散率为55.64%;在变形温度573~648K、应变速率0.4~10 s-1的区域,以及变形温度698~773 K、应变速率0.01~0.1 s-1的区域会出现加工失稳现象,热变形加工时应尽量避免此区域.

关键词: 3003铝合金 , 热模拟 , 热变形加工图

316LN高温热变形行为与热加工图研究

孙朝阳 , 李亚民 , 祥雨 , 杨竞

稀有金属材料与工程

通过Gleeble热模拟实验机在1000~1200℃,应变速率为0.01~10 s-1条件下的近等温热模拟压缩实验,建立了316LN双曲正弦的流动应力预测模型及其热加工图.该流动应力预测模型考虑了实验过程中塑性变形和摩擦引起的温升,对流动应力进行了修正,考虑应变对流动应力预测模型参数的影响,获得了统一流动应力预测模型,模型预测值与实验值的相关系数为0.992,平均相对误差为4.43%;热加工图基于Prasad动态材料模型分别获得了不同应变速率、温度条件下的能量耗散率和失稳系数;分析了应变量、温度和应变速率对于能量耗散率和失稳系数的影响.结果表明:实验条件下最大能量耗散率值为0.38,且高应变速率下失稳,并通过显微组织分析对热加工图进行了验证.

关键词: 316LN不锈钢 , 本构模型 , 热加工图 , 热变形行为

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