邵宗科
,
张文明
,
黄重国
,
袁清华
,
雷鹍
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.001
在前期材料实验的基础上对TC4钛合金负角度零件超塑成形过程进行仿真,获得压力-时间曲线和壁厚分布,并根据仿真结果中接触摩擦力分布情况,预测了模具磨损.对仿真获得的压力-时间曲线进行修正,并将修正后曲线作为实际加载曲线进行超塑成形实验,获得负角度零件.比较了零件型腔底端壁厚的实际结果与仿真结果,同时,研究了成形零件的负角度壁壁厚分布、显微组织、力学性能.结果表明:取件温度为300℃时,零件外形及表面质量较好；实际零件型腔底端壁厚分布与仿真结果趋势相同,两者最大误差为4.4％；零件最小壁厚在负角度过渡圆角处,其值为0.66 mm,最大减薄率为67％；负角度壁壁厚标准差为0.186 mm,说明此部位壁厚分布比较均匀；成形后材料的晶粒尺寸长大明显,而室温屈服强度、抗拉强度、延伸率从原始材料的951,1045 MPa,13.9％下降至853,955 MPa,10.8％,说明经过超塑成形后,材料由于晶粒长大而导致力学性能下降.
关键词:
TC4钛合金
,
负角度零件
,
超塑成形
,
壁厚分布
,
力学性能
袁清华
,
张志英
,
董知之
,
王曙光
,
王冬梅
,
肖长发
材料科学与工程学报
采用表面修饰技术对不同厚度的PEO薄膜进行修饰,通过DSC结晶曲线研究表面修饰PEO薄膜厚度对等温结晶过程的影响.结果发现:表面修饰PEO薄膜厚度小于晶核间的平均距离(≤188μm)时,结晶体的生长方式发生转变,表现在Avrami图形上就是在结晶初期出现了一个转折点,结果表明该转折点是结晶体在生长过程中由三维生长模式向二维生长模式转变的表现.
关键词:
一维受限
,
PEO
,
Avrami方程
,
等温结晶
袁清华
,
张文明
,
黄重国
,
任学平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.04.005
采用普通工业TC4板料,在MTS高温拉伸试验系统上进行了不同变形条件的恒速拉伸试验,研究材料的高温变形行为.分析了5类通用高温本构关系对该材料真实应力应变曲线的拟合情况.最终,采用经典的Kumar模型建立了TC4的高温本构关系.利用MARC分析TC4机身盒形零件的气压成形过程,依据正交试验原理确定FEA仿真方案,并对成形模具进行了设计.以壁厚标准差为评价指标,采用极差分析法确定各因素对指标的影响程度和最佳工艺参数,并通过气压成形试验获得满足质量要求的零件.
关键词:
TC4(Ti-6Al-4V)
,
本构关系
,
气压成形
,
有限元分析
董红磊
,
黄重国
,
袁清华
,
井溢农
机械工程材料
对车轴管用XCQ16-1钢进行了不同温度淬火和相同温度回火的热处理,测定了其力学性能,并用0M和SEM对热处理后钢的显微组织和断口形貌进行了观察,分析了淬火温度对其组织和性能的影响机理.结果表明:在840～910℃的温度淬火对XCQ16-1钢屈服强度、抗拉强度和硬度的影响不大,而对伸长率和冲击功的影响较大;860℃淬火后该钢具有良好的综合力学性能,可满足车轴管钢的要求;860℃淬火+490℃回火后该钢的显微组织为回火索氏体,冲击断口具有韧性断裂特征.
关键词:
XCQ16-1钢
,
车轴管
,
淬火温度
,
力学性能
,
显微组织
董红磊
,
黄重国
,
袁清华
,
井溢农
材料科学与工艺
为了提高整体式车桥用钢的综合力学性能,对XCQ16-1钢进行了调质热处理工艺研究.通过材料单向拉伸、冲击和硬度等试验,研究了不同回火温度、回火保温时间、淬火温度和淬火保温时间对XCQ16-1钢力学性能的影响规律,制定了试验条件下的调质热处理工艺,并分析了不同工艺参数对材料组织的影响规律.试验结果表明:回火工艺对XCQ16-1钢组织和力学性能的影响比较大,随回火温度的升高和回火保温时间的延长,材料的强度性能下降,塑性和韧性指标上升.经860℃保温30 min淬火+470℃保温90 min回火调质处理后,该材料可获得良好的综合性能.
关键词:
XCQ16-1钢
,
调质热处理工艺
,
组织
,
性能
王燕华
,
黄重国
,
袁清华
,
马涛
,
侯红亮
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.04.004
钛合金在航空、航天等工业中有广泛的应用,其中TCl钛合金在变形温度为860℃,应变速率为7.5×10-4 s-1时,延伸率最大可达710%,具有良好的超塑性,通过超塑性气压成形工艺可成形形状较为复杂的零件.根据深型腔负角度钛合金法兰盘零件的特点,提出了超塑性气压成形工艺,并根据零件尺寸特征设计了弧形底面和平底两种的模具,同时,根据TC1拉伸力学特性建立了材料的高温本构关系,应用MARC有限元对其超塑成形过程进行了模拟.结果表明,弧形底面模具成形零件最薄处为1.2mm,壁厚分布标准差为0.198 mm,变薄率为40%,在成形过程中最大应力约6.6 MPa;而平底模具成形的零件最薄处仅为0.82 mm,壁厚分布标准差为0.303 mm,变薄率高达59%,在成形过程中最大应力约7.8 MPa.因此弧形底面模具厚度分布较均匀,壁厚减薄较小,最大应力较小,降低了应力集中程度,是该类零件超塑成形工艺较为理想的模具.
关键词:
TC1
,
超塑成形
,
模具设计
,
FEA模拟
邵宗科
,
黄重国
,
靳舜尧
,
雷鹍
,
袁清华
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.001
利用MARC软件完成负角度零件模具设计,修改了获得的压力-时间曲线,并用加载曲线完成超塑成形实验.研究了单面正向、正反向超塑成形后TC4钛合金零件力学性能情况及负角度壁的壁厚分布,并对结果进行了分析.结果表明:圆弧连接面比垂直连接面有更好的壁厚分布；根据修改的加载曲线能够成形负角度零件；在壁厚最小的负角度壁,单面正向成形和正反向成形后零件的最大减薄率分别为67％和64％,壁厚分布标准差分别为0.186mm和0.125mm,说明正反向成形在提高零件最小壁厚的同时使壁厚分布更均匀；由高温稳态退火及应变诱发的晶粒长大致使零件的力学性能下降；正反向成形零件比单面正向成形零件氢氧含量高,塑性下降较多.
关键词:
单面正向超塑成形
,
正反向超塑成形
,
壁厚分布
,
力学性能
,
氢氧含量
