王凯旋
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曾卫东
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赵永庆
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徐斌
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田飞
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朱艳春
,
张尧武
,
周义刚
中国有色金属学报
在Gleeble-1500热模拟试验机上通过热压缩试验研究具有初始片层组织的TC17钛合金在变形温度为780～860 ℃、应变速率为0.001～10 s-1、变形量为15%～75%范围内的组织演变,定量分析热变形参数对片层组织动态球化过程的影响.采用结合贝叶斯归一化算法的BP人工神经网络,建立TC17钛合金片层组织动态球化演变的预测模型,误差分析表明模型精度较好.
关键词:
TC17钛合金
,
片层组织
,
动态球化
,
动力学
,
人工神经网络
鲁海洋
,
孙宇
,
朱艳春
,
曾卫东
钛工业进展
doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2010.04.006
在Thermecmastor-Z型热模拟试验机上对BT20钛合会进行了变形温度800～1100℃及应变速率0.001～70 s-1的热模拟压缩实验.以实验数据为基础,运用BP神经网络算法原理,建立了BT20钛合金在高温变形条件下的应力与应变、应变速率和变形温度关系的预测模型,并对模型的泛化能力进行了误差评价.结果表明:通过BP神经网络建立的合金本构关系模型具有较高的预测精度,预测结果的相对误差均在3%以内,能很好地满足实际应用的需求.此外,该模型能够客观、真实地描述BT20钛合金的高温动态变形行为,为材料高温本构关系模型的建立提供了快捷、有效的工具.
关键词:
神经网络
,
BT20钛合金
,
高温变形
,
本构关系
朱艳春
,
曾卫东
,
冯菲
,
孙宇
,
周义刚
材料导报
介绍了数值模拟技术的研究进展、优势以及其在材料塑性成形缺陷预测中的应用,分析了数值模拟技术对表面折叠、起皱、裂纹、填充不足等缺陷的预测结果,并指出了缺陷预防措施,展望了数值模拟技术在材料塑性成形缺陷预测中的发展趋势.随着数值模拟技术的快速发展,其必将成为塑性成形缺陷预测中高效实用的预测方法.
关键词:
数值模拟
,
缺陷预测
,
有限元法
,
表面缺陷
,
内部缺陷
冯菲
,
曾卫东
,
朱艳春
,
赵永庆
,
周义刚
稀有金属材料与工程
研究了铸态TC21钛合金在温度1000～1150℃,应变速率0.01～10 s-1条件下的高温压缩变形行为,基于动态材料模型建立了热加工图,并结合变形微观组织观察确定了该合金在实验条件下的高温变形机制及加工工艺.结果表明:TC21合金在β相区进行热压缩,主要变形机理为动态回复；Ⅰ区(高应变速率,.ε≥1 s-1),材料落入流动失稳区域,其微观变形机制为局部塑性流动,在制定热加工工艺时应尽量避免；Ⅱ区(1050～1120℃,0.1～1 s-1),β晶粒变扁、拉长,晶界平直,为典型的动态回复,功率耗散率为32％～34％；最优加工区,Ⅲ区(低应变速率0.01～0.1 s-1),功率耗散为38％～46％,拉长的β晶粒晶界上出现连续再结晶现象,首火次开坯应在高温(1150℃)附近进行,以提高铸态组织的塑性,随后开坯应在中低温进行,以得到细小均匀的β晶粒.
关键词:
TC21合金
,
铸锭
,
加工图
,
变形机理
,
动态回复
,
再结晶
郭拉凤
,
朱艳春
,
孔虎星
,
原梅妮
,
吴伏家
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.004
针对钛合金复杂构件采用机加工成形成本高,材料利用率低的现状,提出钛合金复杂构件的新工艺,即先等温锻造成复杂构件形状,然后辅以机械加工的方法成形.通过有限元模拟分析和实验研究,提出非对称变截面钛合金复杂构件等温锻造成形工艺为:锻造温度900～950℃,应变速率0 03 mm·s-1,采用玻璃润滑剂,模具材料选用K3合金和空冷的锻后处理.实验结果表明:采用该等温锻造成形工艺获得的钛合金复杂构件完全满足系统的性能要求,并可替代机械加工产品；按新工艺加工成形的钛合金复杂构件,不但降低成本,缩短机加工时间,而且材料利用率也提高到60％以上.
关键词:
钛合金
,
复杂构件
,
等温锻造
,
数值模拟
郭真真
,
曾卫东
,
朱艳春
,
俞汉清
,
王清江
材料导报
采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了Ti60合金近β锻造后的显微组织和室温拉伸试样、热稳定试样的断口形貌并确定断裂方式.结果表明:Ti60合金采用近β锻造,获得三态组织；室温拉伸试样断口裂纹源起源于试样中心,断面凹凸不平,既有韧窝形貌又有解理断裂特征,为混合型断口；热稳定试样断口裂纹源位于试样边缘,断口表面平整,为典型的解理断裂特征；试样经热暴露后,强度变化不大,塑性明显降低.
关键词:
Ti60合金
,
组织
,
断口形貌
帅美荣
,
黄庆学
,
朱艳春
,
潘露
稀有金属材料与工程
为了保证三辊连轧过程中棒材的成型精度,研究了TC4钛合金棒材的宽展.采用正交试验优化设计方法设计数值模拟方案,在Marc有限元平台上,研究轧制工艺参数(轧制温度、轧制速度、孔型内切圆直径、轧辊直径、摩擦系数)对宽展的影响,并分析了各参数的影响显著性顺序.在此基础上,建立了三辊轧制TC4棒材的宽展模型.试验在自行研制的8机架Y型连轧机上进行,孔型系统为平三角-圆.宽展测量结果和模型计算结果吻合较好.
关键词:
TC4棒材
,
宽展
,
正交试验
,
数值模拟
邰清安
,
李晓光
,
李治华
,
刘艳
,
朱艳春
,
曾卫东
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.06.005
采用圆环镦粗与有限元模拟相结合的方法测定了TC4钛合金高温变形时摩擦因数.利用有限元模拟确定了摩擦因数的理论标定曲线,采用圆环镦粗实验确定圆环内径变化百分比与圆环高度压缩百分比的关系曲线,将圆环镦粗后的内径减小百分比与模拟得到的摩擦因数理论标定曲线进行对比,发现TC4钛合金在干摩擦和玻璃润滑剂的条件下摩擦因数分别为0.58和0.32,与国内外的研究结果吻合.采用有限元模拟确定摩擦因数理论标定曲线的方法,可以克服传统理论解析方法无法考虑的材料特性、温度和应变速率变化的影响的缺点,是测定高温变形过程中工件与模具间摩擦因数的一种非常有效的方法.
关键词:
摩擦因数
,
理论标定曲线
,
圆环镦粗实验
,
玻璃润滑
,
干摩擦
朱艳春
,
曾卫东
,
彭雯雯
,
张赋升
稀有金属材料与工程
采用热模拟压缩试验与高速摄影技术相结合的方法,对Ti40阻燃钛合金在温度850～1100℃、应变速率0.01～10s-1,变形70％的热变形过程中的初始开裂变形量进行了确定,并对开裂机理展开了研究.结果表明:高速摄影技术能准确地拍摄裂纹开始及扩展的全过程,通过观测热压缩开裂图像获取了临界开裂变形量,并观察到不同的动态开裂方式:45°剪切开裂、纵向及V型开口开裂;光学及SEM显微组织观察表明,高应变速率时,低温区综合表现为混合型脆断,中温区主要表现为带有浅小韧窝的沿晶开裂,高温区为具有大量韧窝的韧性开裂;变形温度和应变速率对破坏方式、裂纹扩展速度及临界开裂变形量有显著影响,随着温度的升高,开裂方式由45°剪切开裂过渡为V型开口开裂及纵向开裂,临界开裂变形量增大,随着应变速率的增加,裂纹扩展速度加快,临界开裂变形量减小.研究发现运用高速摄影技术研究Ti40合金的开裂初始及扩展是有效的.同时,Ti40合金热压缩开裂机制的探索对于Ti40合金热变形机理的研究、参数的优化及工艺-组织-性能关系的深入探索具有重要意义.
关键词:
Ti40阻燃合金
,
高速摄影技术
,
断裂方式
,
开裂机理
帅美荣
,
黄庆学
,
秦建平
,
朱艳春
稀有金属材料与工程
将Φ25 mm的TC11钛合金棒材在四机架Y型轧机上连轧至Φ17 mm,孔型系统选为平三角-圆-平三角-圆.试验测试了轧件入口温度为950℃时在四机架连轧过程中的温降,以及轧件温度为750,850,950,1050℃时不同压下量对应的轧制力、轧制力矩值；分析了轧件在不同孔型中轧制时的变形区几何形状;修正了轧制力数学模型；计算值与试验值偏差较小.因此,该数学模型计算的轧制力可以为Y型三辊轧制钛合金棒材提供理论研究和工程实践基础.
关键词:
TC11棒材
,
温度
,
轧制力
,
轧制力矩
